DS90C189-Q1：汽车应用中的低功耗RGB到OLDI（LVDS）桥接器

在汽车电子领域，高效的数据传输和低功耗设计至关重要。DS90C189-Q1作为一款专门为汽车应用设计的低功耗桥接器，在减少主机GPU和显示器之间RGB接口尺寸方面表现出色。今天，我们就来深入了解一下这款器件。

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一、DS90C189-Q1的主要特性

1. 汽车级认证

DS90C189-Q1通过了AEC - Q100认证，适用于汽车应用。其工作温度范围为 - 40°C至 + 105°C，人体模型（HBM）静电放电（ESD）等级为 ± 8 kV，带电设备模型（CDM）ESD等级为 ± 750 V，能够在恶劣的汽车环境中稳定工作。

2. 低功耗设计

在185 MHz（SIDO模式）下，典型功耗仅为150 mW，睡眠模式下功耗小于10 mW，有效降低了系统的整体功耗。

3. 高分辨率支持

能够驱动QXGA和WQXGA级别的显示器，支持24位RGB色彩，为高分辨率显示提供了保障。

4. 双工作模式

具有单像素输入/单像素输出（SISO）和单像素输入/双像素输出（SIDO）两种工作模式，SISO模式最大频率为105 MHz，SIDO模式最大频率为185 MHz，满足不同的应用需求。

5. 多种LVDS配置

支持3D + C、4D + C、6D + C、6D + 2C、8D + C和8D + 2C等LVDS配置，兼容性强。

6. 单电源供电

仅需一个1.8 V电源即可工作，并且可以直接与1.8 V LVCMOS接口，简化了电路设计。

7. 小封装尺寸

采用9 mm × 9 mm × 0.9 mm的64引脚VQFN封装，节省了电路板空间。

二、DS90C189-Q1的应用场景

DS90C189-Q1主要应用于汽车领域，如摄像头监控系统（CMS）、汽车主机、智能后视镜和仪表盘等。在这些应用中，它能够有效地将主机GPU的RGB数据转换为LVDS数据，实现高效的数据传输。

三、DS90C189-Q1的详细描述

1. 功能概述

DS90C189-Q1将宽并行LVCMOS输入总线转换为OLDI（LVDS）数据组。它可以配置为支持RGB - 888（24位颜色），有单像素输入/单像素输出和单像素输入/双像素输出两种主要配置。此外，该器件还具有省电功能，包括可选的VOD和电源关闭引脚控制。

2. 功能框图

其功能框图展示了数据从LVCMOS输入到LVDS输出的转换过程，包括数据处理、时钟管理和电源管理等模块。

3. 特性描述

• AEC - Q100认证：确保器件在汽车环境中的可靠性和稳定性。
• ESD保护：提供了较高的ESD防护等级，减少了静电对器件的损害。
• 工作模式：SISO模式适用于较低分辨率的显示，SIDO模式则适用于更高分辨率的显示。
• LVDS配置：多种LVDS配置使得器件能够与不同的接收器兼容。

4. 设备功能模式

• 设备配置：通过MODE0引脚可以配置器件的工作模式，0为SISO模式，1为SIDO模式。
• SISO模式：当MODE0为低电平时，数据被序列化并通过一个通道输出，IN_CLK频率范围为25 MHz至105 MHz。
• SIDO模式：当MODE0为高电平时，数据被序列化并通过两个通道输出，IN_CLK频率范围为50 MHz至185 MHz。在该模式下，需要注意时钟或数据中断以及PDB引脚切换可能导致的像素对齐问题。
• 像素时钟边缘选择（RFB）：RFB引脚决定了输入LVCMOS数据的锁存边缘，高电平为上升沿，低电平为下降沿。
• 电源管理：通过PDB引脚可以控制器件的电源状态，0为睡眠模式，1为工作模式。
• LVDS输出：LVDS驱动兼容ANSI/TIA/EIA - 644 - A LVDS接收器，可通过VODSEL引脚选择输出电压。未使用的LVDS输出应进行外部差分终端。
• LVCMOS输入：所有LVCMOS输入引脚均为1.8 V LVCMOS逻辑，具有内部下拉电阻，未使用的输入可以悬空或接地。

5. 编程

DS90C189-Q1支持不同的颜色映射选项，需要根据解串器/TCON设备的颜色映射进行配置。在双像素/24bpp模式下，提供了8条LVDS数据线和2条LVDS时钟线；在单像素/24bpp模式下，提供了4条LVDS数据线和1条LVDS时钟线。

四、DS90C189-Q1的应用与实现

1. 应用信息

DS90C189-Q1主要用于减少主机GPU和显示器之间的RGB接口尺寸，支持单像素数据传输，最高分辨率可达QXGA（2048x1536）@60 Hz。

2. 典型应用

典型应用中，DS90C189-Q1将24位颜色数据转换为两个通道的LVDS数据流。设计参数包括1.8 V电源、SXGA +和WUXGA +显示器以及24位像素深度。

3. 详细设计过程

• LVDS互连指南：使用100 - Ω耦合差分对，高于500 Mbps时使用差分连接器，最小化对间偏斜，遵循S/2S/3S规则，在层间转换时放置接地过孔和旁路电容。
• 应用曲线：提供了单输入/双输出模式和单输入/单输出模式下的典型电流消耗曲线。

五、电源供应建议

1. 上电顺序

VDD电源应从GND ± 5mV开始单调上升到推荐电压。PDB引脚应在所有电源引脚稳定后设置为高电平。上电和下电顺序对于减少显示噪声和确保系统稳定性至关重要。

2. 电源滤波

DS90C189-Q1的1.8 V电源引脚需要进行适当的旁路，每个引脚至少放置一个0.1μF电容，PLL电源引脚（VDDP）额外放置一个4.7 μF - 22 μF电容。对于噪声较大的系统，可能需要额外的滤波措施。

六、布局建议

1. 布局指南

电路板布局应提供低噪声电源，分离高频或高电平输入输出，使用薄电介质（2至4密耳）的电源/接地夹层，外部旁路电容应包括RF陶瓷和钽电解电容，使用至少四层板，将LVCMOS信号与LVDS线分开。

2. 布局示例

提供了一个布局示例，展示了如何合理安排器件和布线，以减少噪声和干扰。

七、设备和文档支持

1. 文档支持

相关文档包括LVDS用户手册、Channel - Link PCB和互连设计指南等。

2. 接收文档更新通知

可以在ti.com上订阅设备产品文件夹的更新通知。

3. 支持资源

TI E2E™支持论坛为工程师提供了快速获取答案和设计帮助的渠道。

4. 静电放电注意事项

该集成电路容易受到ESD损害，需要采取适当的防护措施。

八、机械、封装和订购信息

文档提供了DS90C189-Q1的多种封装信息，包括TAPE AND REEL信息、PACKAGE OUTLINE、EXAMPLE BOARD LAYOUT和EXAMPLE STENCIL DESIGN等，以及不同订购型号的详细信息。

DS90C189-Q1凭借其丰富的特性和良好的兼容性，为汽车电子领域的显示应用提供了一个优秀的解决方案。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，合理配置器件的工作模式和参数，同时注意电源供应、布局布线等方面的问题，以确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用这款器件的过程中，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。