DS90UR90xQ-Q1：汽车显示应用的理想之选

在当今汽车电子领域，显示系统的重要性日益凸显，无论是导航还是娱乐功能，都对显示的质量和稳定性提出了更高的要求。德州仪器（TI）的DS90UR90xQ-Q1芯片组，作为一款专为汽车显示应用设计的串行器和解串器，凭借其卓越的性能和丰富的特性，成为了众多工程师的首选。今天，我们就来深入探讨一下这款芯片组的奥秘。

文件下载：ds90ur906q-q1.pdf

芯片概述

DS90UR90xQ-Q1芯片组包含DS90UR905Q-Q1串行器和DS90UR906Q-Q1解串器，能够在140Mbps至1.82Gbps的速率下，通过单对FPD-Link II接口传输和接收27位数据，其中包括24位高速彩色位和3位低速视频控制信号。串行流中还嵌入了时钟、视频控制信号和直流平衡信息，不仅提高了信号质量，还支持交流耦合，大大增强了系统的稳定性和可靠性。

特性剖析

数据传输与显示支持

该芯片组支持5至65MHz的PCLK，可实现140Mbps至1.82Gbps的数据传输速率，能够满足大多数汽车显示应用的需求。它支持24位色彩深度（RGB888）和高达1024×768的显示格式，在RGB888应用中，可通过串行链路支持24位颜色（R[7:0]、G[7:0]、B[7:0]）、像素时钟（PCLK）和三个控制位（VS、HS和DE）。此外，它还可用于18位颜色应用，最多可传输三到六个通用信号，为系统设计提供了更多的灵活性。

信号质量增强

• 串行器特性：串行器具有可选的VOD电平、去加重信号调节功能，以及FPD-Link II数据编码，可对视频数据进行随机化、加扰和直流平衡处理，有效提高了信号质量。同时，它还支持系统扩频PCLK，有助于降低电磁干扰（EMI）。
• 解串器特性：解串器具备输入均衡器，可增加输入信号的眼图开度，提高信号的抗干扰能力。此外，它还提供了可选的共模滤波器引脚，可在高噪声环境中提供额外的噪声抑制能力。

EMI降低功能

• 串行器：通过对数据进行随机化和加扰处理，以及支持系统扩频PCLK，有效降低了与显示数据传输相关的EMI。
• 解串器：并行总线输出具有可选的输出摆率控制功能，可根据实际需求选择最大或最小摆率，以降低EMI。此外，它还提供了内部生成的扩频时钟（SSCG），可对时钟和数据输出进行调制，进一步降低系统EMI。

电源管理与节能

• 串行器：具有睡眠模式、自动停止时钟功能和可选的LVCMOS（1.8V）并行总线兼容性，可有效降低功耗。当PCLK停止时，串行器会进入低功耗睡眠状态，当PCLK恢复时，它会重新锁定并传输数据。
• 解串器：具有电源关断模式和停止流睡眠功能，可在不需要显示时节省功耗。当输入串行流停止时，解串器会进入低功耗睡眠状态，当串行流恢复时，它会重新锁定并恢复数据。

其他特性

• 内置自测试（BIST）模式：支持高速串行链路的测试，可在原型阶段、设备生产、系统测试和诊断中发挥重要作用。通过设置BISTEN引脚，可启动BIST模式，对串行数据进行错误检测，并通过PASS输出引脚显示测试结果。
• 可选的串行总线控制：芯片组可通过I2C协议兼容的串行控制总线进行配置，支持多个设备共享串行控制总线，方便系统集成和管理。

应用案例

显示应用

DS90UR90xQ-Q1芯片组适用于主机（图形处理器）与显示器之间的接口，可实现24位色彩深度和高达1024×768的显示格式。在实际应用中，需要注意解串器与目标设备之间的互连距离和输入电容，以及PCLK输出信号的布线，以确保信号的稳定性和准确性。

实时插拔应用

芯片组支持实时插拔应用，解串器具有自动接收器锁定功能，可在实时插入事件中快速锁定活动数据流，实现“即插即用”的热插拔功能。

设计建议

电源供应

VDD（VDDn和VDDIO）电源斜坡应在1.5ms内单调上升。如果上升速度较慢，则需要在PDB引脚添加电容，以确保PDB信号在所有VDD达到推荐工作电压后才有效。当PDB引脚连接到VDDIO时，建议使用10kΩ上拉电阻和大于10µF的电容接地，以延迟PDB输入信号。

布局设计

• 电路板布局：应设计为为设备提供低噪声电源，将高频或高电平输入和输出分开，以减少杂散噪声的拾取、反馈和干扰。建议使用至少四层板，包含电源和接地层，并将LVCMOS信号与LVDS线路分开，以防止耦合。
• LVDS互连：使用100Ω耦合差分对，遵循S、2S、3S规则进行间距设计，尽量减少过孔数量，使用差分连接器，保持走线平衡，减少对间偏斜，并在TX输出和RX输入附近进行端接。

总结

DS90UR90xQ-Q1芯片组凭借其高速数据传输、卓越的信号质量、低EMI特性、灵活的电源管理和丰富的功能，为汽车显示应用提供了一个可靠而高效的解决方案。在实际设计中，工程师们需要根据具体的应用需求，合理选择芯片的工作模式和配置参数，并严格遵循布局和电源设计建议，以确保系统的性能和稳定性。你在使用类似芯片组的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。