DS90UR90xQ-Q1：汽車顯示應用的理想之選

在當今汽車電子領域，顯示系統的重要性日益凸顯，無論是導航還是娛樂功能，都對顯示的質量和穩定性提出了更高的要求。德州儀器（TI）的DS90UR90xQ-Q1芯片組，作為一款專為汽車顯示應用設計的串行器和解串器，憑借其卓越的性能和豐富的特性，成為了眾多工程師的首選。今天，我們就來深入探討一下這款芯片組的奧秘。

文件下載：ds90ur906q-q1.pdf

芯片概述

DS90UR90xQ-Q1芯片組包含DS90UR905Q-Q1串行器和DS90UR906Q-Q1解串器，能夠在140Mbps至1.82Gbps的速率下，通過單對FPD-Link II接口傳輸和接收27位數據，其中包括24位高速彩色位和3位低速視頻控制信號。串行流中還嵌入了時鐘、視頻控制信號和直流平衡信息，不僅提高了信號質量，還支持交流耦合，大大增強了系統的穩定性和可靠性。

特性剖析

數據傳輸與顯示支持

該芯片組支持5至65MHz的PCLK，可實現140Mbps至1.82Gbps的數據傳輸速率，能夠滿足大多數汽車顯示應用的需求。它支持24位色彩深度（RGB888）和高達1024×768的顯示格式，在RGB888應用中，可通過串行鏈路支持24位顏色（R[7:0]、G[7:0]、B[7:0]）、像素時鐘（PCLK）和三個控制位（VS、HS和DE）。此外，它還可用于18位顏色應用，最多可傳輸三到六個通用信號，為系統設計提供了更多的靈活性。

信號質量增強

• 串行器特性：串行器具有可選的VOD電平、去加重信號調節功能，以及FPD-Link II數據編碼，可對視頻數據進行隨機化、加擾和直流平衡處理，有效提高了信號質量。同時，它還支持系統擴頻PCLK，有助于降低電磁干擾（EMI）。
• 解串器特性：解串器具備輸入均衡器，可增加輸入信號的眼圖開度，提高信號的抗干擾能力。此外，它還提供了可選的共模濾波器引腳，可在高噪聲環境中提供額外的噪聲抑制能力。

EMI降低功能

• 串行器：通過對數據進行隨機化和加擾處理，以及支持系統擴頻PCLK，有效降低了與顯示數據傳輸相關的EMI。
• 解串器：并行總線輸出具有可選的輸出擺率控制功能，可根據實際需求選擇最大或最小擺率，以降低EMI。此外，它還提供了內部生成的擴頻時鐘（SSCG），可對時鐘和數據輸出進行調制，進一步降低系統EMI。

電源管理與節能

• 串行器：具有睡眠模式、自動停止時鐘功能和可選的LVCMOS（1.8V）并行總線兼容性，可有效降低功耗。當PCLK停止時，串行器會進入低功耗睡眠狀態，當PCLK恢復時，它會重新鎖定并傳輸數據。
• 解串器：具有電源關斷模式和停止流睡眠功能，可在不需要顯示時節省功耗。當輸入串行流停止時，解串器會進入低功耗睡眠狀態，當串行流恢復時，它會重新鎖定并恢復數據。

其他特性

• 內置自測試（BIST）模式：支持高速串行鏈路的測試，可在原型階段、設備生產、系統測試和診斷中發揮重要作用。通過設置BISTEN引腳，可啟動BIST模式，對串行數據進行錯誤檢測，并通過PASS輸出引腳顯示測試結果。
• 可選的串行總線控制：芯片組可通過I2C協議兼容的串行控制總線進行配置，支持多個設備共享串行控制總線，方便系統集成和管理。

應用案例

顯示應用

DS90UR90xQ-Q1芯片組適用于主機（圖形處理器）與顯示器之間的接口，可實現24位色彩深度和高達1024×768的顯示格式。在實際應用中，需要注意解串器與目標設備之間的互連距離和輸入電容，以及PCLK輸出信號的布線，以確保信號的穩定性和準確性。

實時插拔應用

芯片組支持實時插拔應用，解串器具有自動接收器鎖定功能，可在實時插入事件中快速鎖定活動數據流，實現“即插即用”的熱插拔功能。

設計建議

電源供應

VDD（VDDn和VDDIO）電源斜坡應在1.5ms內單調上升。如果上升速度較慢，則需要在PDB引腳添加電容，以確保PDB信號在所有VDD達到推薦工作電壓后才有效。當PDB引腳連接到VDDIO時，建議使用10kΩ上拉電阻和大于10μF的電容接地，以延遲PDB輸入信號。

布局設計

• 電路板布局：應設計為為設備提供低噪聲電源，將高頻或高電平輸入和輸出分開，以減少雜散噪聲的拾取、反饋和干擾。建議使用至少四層板，包含電源和接地層，并將LVCMOS信號與LVDS線路分開，以防止耦合。
• LVDS互連：使用100Ω耦合差分對，遵循S、2S、3S規則進行間距設計，盡量減少過孔數量，使用差分連接器，保持走線平衡，減少對間偏斜，并在TX輸出和RX輸入附近進行端接。

總結

DS90UR90xQ-Q1芯片組憑借其高速數據傳輸、卓越的信號質量、低EMI特性、靈活的電源管理和豐富的功能，為汽車顯示應用提供了一個可靠而高效的解決方案。在實際設計中，工程師們需要根據具體的應用需求，合理選擇芯片的工作模式和配置參數，并嚴格遵循布局和電源設計建議，以確保系統的性能和穩定性。你在使用類似芯片組的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。