Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Среда, 26 июня
 
 


Это интересно!

Новости


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Знакомство со стандартом альянса MIPI для последовательной межкристальной маломощной медиашины SLIMbus. Часть 1

Благодаря новому стандартному медиаинтерфейсу упрощается и становится более предсказуемой разработка переносных устройств.

Индустриальные интерфейсы - вчера, сегодня... А завтра?

В статье описывается и обсуждается современное состояние дел в сфере [[промышленных интерфейсов]], а также прогнозируются тенденции их развития.

МИКРОСХЕМЫ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКОВ CAN-ИНТЕРФЕЙСА

Шина CAN получила широкое распространение в автомобильной электронике и других приложениях. Сегодня CAN является промышленным стандартом, а в производственную линейку многих компаний-производителей входят CAN-компоненты. Компания ЗАО «ПКК Миландр» заканчивает разработку CAN-приемопередатчика с приемкой 5. В статье проводится краткий сравнительный анализ с зарубежными аналогами и рассказывается об основных параметрах микросхемы.

 

7 апреля

Микросхемы LVDS-интерфейса компании ROHM

Японская компания ROHM — крупнейший производитель электронных компонентов, способных конкурировать с продукцией других известных брендов. У компании огромный производственный и научный потенциал. Она ведет собственные разработки новых технологий и компонентов на базе исследовательских центров в Токио, Иокогаме, Киото, Гонконге, Сан-Диего, Париже. Заводы ROHM размещены в Японии и странах Юго-Восточной Азии. Высокое качество производимой продукции является одним из основных приоритетов компании. На российском рынке электронных компонентов ROHM появилась относительно недавно, но интерес наших разработчиков к продукции данной фирмы постоянно растет. В данной статье мы познакомим читателей с одним из ключевых направлений разработок ROHM — микросхемами интерфейса LVDS.



Введение

Шины LVDS получили широкое применение в качестве внутреннего дисплейного интерфейса между видеоконтроллером и панелью ЖК-дисплея в ноутбуках, а также в качестве интерфейса между TCON (контроллер развертки) и схемами драйверов столбцов в TFT ЖК-панелях. В настоящее время шины LVDS широко используются для передачи сигналов в телекоммуникационном оборудовании, в оборудовании передачи и обработки сигналов изображения и других высокочастотных сигналов. Современные ПЛИС обеспечивают поддержку передачи и приема LVDS-сигналов с частотой более 3 ГГц. LVDS применяется для трансляции параллельных шин между различными микросхемами на платах, а также как интерфейс в кросс-платах и шасси, интерфейс для передачи трафика от ASIC или ПЛИС к оптическому трансиверу. Микросхемы для поддержки LVDS-интерфейса в настоящее время выпускают уже десятки компаний: National Semoconductor, Texas Instruments, Maxim, IDT, STmicroelectronics, Linear Technologies, а также фирма ROHM.

 

Линейка микросхем LVDS-интерфейса ROHM

Микросхемы для поддержки интерфейса LVDS содержат чипсеты сериалайзеров/десериалайзеров, работающих с различной разрядностью входной параллельной шины, а также 4-канальные конверторы LVDS — LVCMOS. В таблице 1 представлены микросхемы LVDS, выпускаемые ROHM. Все микросхемы имеют диапазон напряжений питания 3…3,6 В. Диапазон рабочих температур –20…85°С.

 

Таблица 1. Линейка продукции LVDS фирмы ROHM

Микросхема
Функция
Разрядность параллельной шины, бит
Палитра цветов
Входные сигналы
Тип выходных сигналов
Частота тактирования, МГц
Температурный диапазон, ˚С
Корпус
BU8260KVT
Сериалайзер
35 (WXGA)
10
LVCMOS
LVDS Single Link
От 8 до 112
–20...85
TQFP64V
BU8254GUW
–20...85
VBGA-W99
BU7980KVT
От 8 до 90
–20...85
TQFP64V
BU8264KVT
56 (WUXGA)
8
–20...85
TQFP100V
BU7982KV
70 (WUXGA)
10
LVDS Dual Link
–20...85
VQFP144
BU7986KUT
От 8 до 150
0...70
TQFP128U
BU16011KVT
28 (WXGA)
8
От 5 до 85
–40...85
TQFP64V
BU16012KVT
Десериалайзер
–40...85
TQFP64V
BU8261KVT
35 (WXGA)
10
LVDS Single Link
LVCMOS
От 8 до 112
–20...85
TQFP64V
BU7985KVT
56 (WUXGA)
8
LVDS Dual Link
От 20 до 112
–20...85
TQFP100V
BU90LV047
Передатчики LVDS
4 канала
LVCMOS
LVDS
250
–40...85
SSOP-B16
BU90LV048
Приемники LVDS
LVDS
LVCMOS
–40...85
SSOP-B16
BU90LV049
Приемники + передатчики LVDS
2+2
LVCMOS /LVDS
LVCMOS /LVDS
–40...85
SSOP–B16

 

Чипсеты LVDS сериалайзеров/десериалайзеров ROHM функционируют в широком диапазоне тактирующих частот от 8 до 150 МГц , а также с различной шириной параллельной шины, «сжимаемой» в последовательный поток — от 28 до 70 разрядов. ROHM не пошла по пути выпуска микросхем чипсетов, полностью совместимых с микросхемами National Semiconductor, Texas Instruments или Maxim, у которых максимальная разрядность параллельной шины не более 28.
При реализации интерфейсов FDP Link типа Single Link или Dual Link потребуется несколько однотипных микросхем, имеющих разрядность не более 28. За счет увеличения уровня интеграции чипсетов сериалайзер/десериалайзер фирма ROHM реализовала однокристальные сериалайзеры/десериалайзеры с поддержкой большей разрядности параллельной шины. В линейке чипсетов ROHM есть микросхемы, поддерживающие трансляцию 70-разрядной параллельной шины данных! При такой высокой степени интеграции микросхема имеет очень маленький корпус, размеры которого не превышают 12 × 12 мм. Такая разрядность обеспечивает реализацию интерфейса Dual Link с полосой передачи свыше 6 Гбит/с!
Во всех чипсетах сериалайзер/десериалайзер ROHM используется классическая схема с передачей сигнала синхронизации по отдельному каналу. Схема со встроенной синхронизацией не используется. Это обеспечивает больший уровень помехоустойчивости канала передачи. Следует отметить также и устойчивую работу чипсетов при низких температурах. В микросхемах нет сигнала RESET, который присутствует в чипсетах некоторых производителей и служит для аварийной установки при нарушениях канала передачи.
Для микросхем чипсетов LVDS с высокой степенью интеграции разработаны микрокорпуса. Им соответствуют суффиксы в обозначениях микросхем KVT и GUW. Корпус VBGA-W99 (GUW) имеет самые маленькие размеры. Другая отличительная особенность чипсетов ROHM — расширенный диапазон работы с сигналом входной синхронизации. В отдельных случаях нет необходимости передавать высокоскоростной трафик и требуется работа ФАПЧ на низких частотах. В составе чипсетов ROHM есть микросхемы, которые поддерживают работу при частотах синхронизации от 5 МГц. Это дает возможность передавать и более низкоскоростной трафик, используя технологию LVDS.
На рисунке 1 для примера показана реализация дисплейного интерфейса Dual Link на базе чипсетов ROHM. Чипсеты 82-й и 79-й серий используются в изделиях известных брендов SONY и Panasonic.

 

Рис. 1. Чипсет сериалайзер/десериалайзер для реализации интерфейса Dual Link

 

Приемники и передатчики LVDS

В отдельных случаях, когда не требуется преобразование параллельного кода в последовательный, применяются обычные 4-канальные конверторы сигналов низкоуровневой КМОП-логики в сигналы LVDS и наоборот. В линейке LVDS-микросхем ROHM есть 4-канальные приемники и передатчики LVDS — BU90LV047/BU90LV048. Они производятся в корпусе SSOP-B16 и полностью совместимы функционально и по выводам с выпускаемыми фирмами National Semiconductor и Texas Instruments микросхемами серий LV047/048: соответственно, DS90LV047/048 National Semiconductor и SN65LVDS047/048A от Texas Instruments. Такое же расположение выводов и у микросхем приемник — передатчик фирмы Maxim — MAX9123 (передатчик) и MAX9173, MAX9122 (приемник). Последний тип приемника имеет встроенные терминирующие резисторы на входах.
У выпускаемых микросхем приемников и передатчиков выводы располагаются по топологии либо flow-through, либо — short distance (см. рис. 2).

 

Рис. 2. Сравнение топологий выводов корпуса (слева — топология short distance, справа — flow-through)

 

Для топологии short distance входы и выходы по каждому каналу сгруппированы в корпусе рядом на кратчайшем расстоянии. Однако в большинстве случаев для разводки проводников интерфейса LVDS на печатной плате более предпочтительна топология flow-through — сквозной поток, когда входы и выходы каждого канала находятся на одной линии. В микросхемах BU90LV047 и BU90LV048047/048 реализована более удобная топология выводов для входов и выходов flow-through.

 

Области применения микросхем интерфейса LVDS от фирмы ROHM

Диапазон применения микросхем интерфейса LVDS чрезвычайно широкий. Кроме основного сектора — дисплейного оборудования — LVDS применяется и в домашних кинотеатрах, ЖК-телевизорах, системах теленаблюдения, охранных системах, системах промышленного зрения, телекоммуникационном оборудовании, а также в медицинском оборудовании с использованием дисплейных и видеоинтерфейсов. На рисунке 3 показан вариант использования чипсетов ROHM для применения в дисплейном интерфейсе Single Link для соединения графического контроллера персонального компьютера и дисплейной панели.

 

Рис. 3. Реализация дисплейного интерфейса Single Link с 10-разрядным кодированием цвета на чипсете BU8254/8255 ROHM


По мере увеличения интеграции систем активной безопасности в автомобиле и мультимедийных подсистемах автомобильная индустрия все больше стала нуждаться в более высоких скоростях передачи данных. На рисунке 4 показана электронная «начинка» современного автомобиля.

 

Рис. 4. Структура дисплейных интерфейсов современного автомобиля


В салоне автомобиля стали появляться автомобильные информационно-развлекательные системы для пассажиров, видеокамеры переднего, бокового и заднего обзоров, а также проекционная дисплейная система на ветровое стекло. Для передачи видео и мультимедийного трафика используются цифровые каналы передачи данных. LVDS для данного варианта является лучшим выбором. Все электронные компоненты, используемые в автомобильной электронике, должны обеспечивать работу в широком температурном диапазоне –40…85°С. Компания ROHM специально разработала чипсет, предназначенный для использования в автомобильном секторе, который полностью соответствует всем требованиям к данному типу применения. Это микросхемы BU16011KVT (передатчик) и BU16012KVT (приемник).
Важной особенностью этого чипсета является опция емкостной развязки входов и выходов приемников и передатчиков. Такая развязка решает проблемы, связанные с наличием разницы потенциалов между «землями» подключаемого оборудования (смещение земляных потенциалов приемника и передатчика может достигать несколько вольт). В интерфейсах с передачей постоянной составляющей эта разница потенциалов приведет к нарушению передачи данных в тракте и даже к повреждению электронного оборудования вследствие протекания разрушающего тока электронных модулей.
Чипсет обеспечивает работу в широком диапазоне тактовых частот от 5 до 85 МГц, что, безусловно, расширяет сферы применения, в частности, для передачи сигналов видео невысокого разрешения. В настоящее время аналогичная пара LVDS сериалайзер/десериалайзер есть только у компании Maxim.
Прокладка кабельной сети LVDS в салоне автомобиля позволит исключить другие последовательные интерфейсы, например CAN или RS-232, которые используются для управления различным оборудованием. Их трафик может «до­ехать» до места назначения в формате LVDS. По LVDS могут транслироваться и любые другие сигналы управления.

 

Литература

1. Datasheets фирмы ROHM.
2. Продукция фирмы ROHM — гарантия качества из Страны восходящего солнца. Е. Звонарев//Chip News.
3. LVDS Multimedia Interface Has Bright Future in Automotive Systems//APPLICATION NOTE 3570 Maxim.
4. LVDS Offers Robust Video Interface for Automotive Applications//APPLICATION NOTE 4019.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Александр Самарин, технический консультант, ИД «Электроника»



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты