深度解析DS90UR90xQ-Q1：汽車顯示應用的理想之選

在汽車電子飛速發展的今天，顯示系統對于提升駕駛體驗和安全性起著至關重要的作用。DS90UR90xQ-Q1芯片組作為一款專為汽車顯示應用設計的產品，憑借其出色的性能和豐富的功能，成為了眾多工程師的首選。今天，我們就來深入剖析這款芯片組，探討它在汽車顯示領域的應用與優勢。

文件下載：ds90ur905q-q1.pdf

一、產品概述

DS90UR90xQ-Q1芯片組包含DS90UR905Q-Q1 serializer和DS90UR906Q-Q1 deserializer，能夠將并行RGB視頻接口轉換為高速串行接口，支持5 - 65 MHz的PCLK，數據傳輸速率可達140 Mbps至1.82 Gbps。其采用AC - Coupled STP互連電纜，最長可達10米，并且在 serializer和deserializer上集成了終端電阻，有效減少了時鐘和數據之間的偏斜問題，降低了連接器引腳數量、互連尺寸、重量和成本，簡化了整體PCB布局。

二、關鍵特性

（一）數據傳輸與信號質量

• 數據格式：芯片組以特定格式傳輸和接收像素數據，其中C1和C0代表嵌入式時鐘，b[23:0]包含加擾的RGB數據，DCB用于最小化信號線上的短期和長期直流偏置，DCA用于驗證嵌入式數據流中的數據完整性，還可包含編碼控制信號。
• 視頻控制信號過濾：在正常模式下，視頻控制信號（DE、HS、VS）具有一定的限制。通過控制信號過濾器，可有效過濾掉控制信號上的高頻噪聲，避免因信號毛刺導致的視覺顯示錯誤。
• 信號增強功能：serializer支持可選的VOD電平、去加重信號調節以及FPD - Link II數據編碼，可實現視頻數據的隨機化、加擾和直流平衡，提高信號質量。deserializer則支持均衡器輸入和FPD - Link II數據編碼，進一步增強了信號質量。

（二）EMI降低特性

• serializer：通過數據的隨機化和加擾，以及系統擴頻PCLK支持，減少了與顯示數據傳輸相關的EMI。此外，serializer的PCLK能夠跟蹤來自主機源的擴頻時鐘（SSC），最大調制頻率為35 kHz，幅度偏差為±2%。
• deserializer：并行總線輸出具有可選的輸出擺率，可根據需要選擇最大或最小擺率，以適應不同的負載情況。同時，deserializer提供內部生成的擴頻時鐘（SSCG）來調制其輸出，有助于降低系統EMI。

（三）電源節省特性

• serializer：具有睡眠模式、自動停止時鐘功能和可選的LVCMOS（1.8 V）并行總線兼容性，可有效降低功耗。當PCLK停止時，serializer將進入低功耗睡眠狀態；當PCLK再次啟動時，將鎖定有效的輸入PCLK并傳輸數據。
• deserializer：具有電源關閉模式和停止流睡眠功能。當顯示不需要時，可通過PDB引腳關閉deserializer；當輸入串行流停止時，deserializer將進入低功耗睡眠狀態，當串行流再次啟動時，將鎖定輸入信號并恢復數據。

三、應用場景

（一）汽車顯示

DS90UR90xQ-Q1芯片組適用于汽車導航和娛樂顯示系統，支持24位或18位顏色深度，可傳輸像素時鐘（PCLK）和三個控制位（VS、HS和DE）。在18位顏色應用中，還可傳輸三到六個通用信號。

（二）實時鏈接插入

芯片組支持實時插拔應用，deserializer能夠在實時插入事件中自動鎖定到活動數據流，實現“即插即用”的熱插入功能。

四、設計要點

（一）電源供應

VDD（VDDn和VDDIO）電源斜坡應在1.5 ms內單調上升。如果上升速度較慢，則需要在PDB引腳上添加電容，以確保PDB信號在所有VDD達到推薦工作電壓后到達。

（二）布局設計

• 電源布局：采用薄介電層（2 - 4 mils）的電源/接地夾層，可提供低電感寄生效應的平面電容，提高電源系統性能。同時，應使用RF陶瓷和鉭電解電容進行外部旁路，將較小值的電容靠近引腳放置。
• 信號布局：將LVCMOS信號與LVDS線路分開，避免耦合干擾。使用100 - Ω耦合差分對，并遵循S、2S、3S規則進行間距設置，盡量減少過孔數量，保持走線平衡，減少對內偏斜，并在TX輸出和RX輸入附近進行端接。

五、總結

DS90UR90xQ-Q1芯片組憑借其高速數據傳輸、出色的信號質量、低EMI和電源節省特性，為汽車顯示應用提供了可靠的解決方案。在實際設計過程中，工程師需要根據具體應用需求，合理選擇芯片的工作模式和配置參數，并注意電源供應和布局設計，以確保系統的穩定性和性能。你在使用這款芯片組的過程中遇到過哪些問題？又是如何解決的呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。