當(dāng)前位置:首頁 > 智能硬件 > 智能硬件
[導(dǎo)讀]本文將討論基于下一代I/O技術(shù)的一些應(yīng)用,這種新的I/O技術(shù)能把重新設(shè)計的風(fēng)險降至最低,從而加快視頻基帶設(shè)計,并降低電磁干擾(EMI)和總體成本。

    具有低電磁干擾、高吞吐量、低功耗、抗噪聲干擾等特性的接口技術(shù),將成為超便攜和消費產(chǎn)品市場的重要組成部分。本文將討論基于下一代I/O技術(shù)的一些應(yīng)用,這種新的I/O技術(shù)能把重新設(shè)計的風(fēng)險降至最低,從而加快視頻基帶設(shè)計,并降低電磁干擾(EMI)和總體成本。

    亞太地區(qū)(尤其是中國)的手機和便攜設(shè)備市場是世界最大的市場。這些市場的競爭焦點不僅在于這類產(chǎn)品的成本和性能,而且在于它們投入市場的時間。在中國,本地手機供應(yīng)商占了總體市場過半。隨著中國手機制造商研發(fā)能力快速增長,他們能夠迅速在設(shè)計中采用無線射頻(RF)和基帶設(shè)計等新技術(shù),工程師和最終用戶對于能夠縮短設(shè)計周期、降低成本和改善系統(tǒng)性能的技術(shù)極感興趣。以下將要討論基于下一代I/O技術(shù)的一些應(yīng)用。

設(shè)計挑戰(zhàn)

1. 高數(shù)據(jù)吞吐量需要新的信令方案

    由于高端手機LCD顯示器的分辨率超過了SVGA(800×600),而翻蓋式電話中應(yīng)用處理器和LCD模塊之間的RGB數(shù)據(jù)吞吐量甚至超過750Mbps(XGA模式,60Hz刷新速度)?,F(xiàn)有的晶體管-晶體管邏輯(TTL)技術(shù)在基帶控制器和LCD模塊之間的高擺幅(0V至VCC)限制了邏輯轉(zhuǎn)換之間的信號數(shù)據(jù)吞吐量,特別是低電磁干擾要求對邊緣速率提出了限制。對于數(shù)據(jù)傳輸速率較高的TTL技術(shù),移動電話的翻蓋和機體之間的低帶寬柔性電纜也可能會增加誤碼率,以致需要返修和重新設(shè)計基帶,從而嚴(yán)重推遲產(chǎn)品上市時間。

    此外,由于下一代拍照手機具有三百萬像素以上的分辨率,RGB數(shù)據(jù)吞吐量(在快拍時被讀回至基帶處理器)進一步把現(xiàn)有TTL技術(shù)推向極限。在所有這些因素下,業(yè)界需要一種新的信令方案來解決這類問題。

圖1:各種接口信號技術(shù)的簡要比較
以及CTL技術(shù)在1Gbps速度下的眼圖

2. 電磁干擾和敏感性

    低電磁干擾幾乎成為所有手機設(shè)計人員普遍面對的設(shè)計挑戰(zhàn)。由于具有較大的振幅,為了快速切換邏輯狀態(tài),傳統(tǒng)的TTL技術(shù)通常具有較高的邊緣速率,因而造成反射和電磁干擾問題。降低TTL信號的邊緣速率雖然可以減小反射和電磁干擾,但卻限制了數(shù)據(jù)吞吐量。這一問題在使用低帶寬柔性電纜發(fā)送信號的手機設(shè)計中更為明顯。為了達(dá)到更大的數(shù)據(jù)吞吐量,TTL邏輯的邊沿變化速率必須提高,但這也會造成更高的電流變化速率,并且會在一個較大的頻率段上引起更高的電磁干擾輻射。此外,在邏輯電平變換時發(fā)生的任何反射不僅會引起更多磁性輻射而且會增加誤碼率。對于手機設(shè)計而言,柔性電纜周圍的電磁干擾噪聲很大,因此需要更好的共模噪聲抑制能力,而這正是低電壓差分信令(LVDS)等差分信號技術(shù)的特點。

I/O解決方案

    如上所述,低功耗、高吞吐量以及超低電磁干擾信令技術(shù)是便攜和消費產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計的關(guān)鍵。因此,類似LVDS的差分信令技術(shù)在改善數(shù)據(jù)吞吐能力、抗噪聲能力或電磁干擾性能方面成為系統(tǒng)的一個重要設(shè)計環(huán)節(jié)。LVDS的最大優(yōu)點之一是其在正和負(fù)輸出端的電流方向相反。如果輸出正負(fù)端靠得夠近,應(yīng)該能夠使電磁輻射相互抵消,這將大幅降低手機的電磁干擾和對手機本身通訊信號的影響。在手機等電池供電應(yīng)用要求更低功耗的情況下,具有較低VCC工作能力的降低功耗LVDS技術(shù)版本(LpLVDS)是滿足便攜設(shè)計需求的關(guān)鍵。除了LpLVDS,飛兆半導(dǎo)體還開發(fā)了下一代I/O技術(shù),即電流傳送邏輯(CTL),以提供更低功耗和更低電磁干擾的優(yōu)勢。

    圖1所示為各種接口信號技術(shù)的簡要比較以及CTL技術(shù)在1Gbps速度下的眼圖。與傳統(tǒng)LVDS技術(shù)相比,CTL技術(shù)每個通道的功耗要小30%。同時,CTL I/O的電磁干擾比傳統(tǒng)LVDS技術(shù)低10dB,比TTL技術(shù)低20dB。使用圖1中的波形圖可以解釋原因,對于相同的時間間隔(這意味著相同的吞吐量),CTL技術(shù)可以使用低很多的邊沿上升速率輕易地在邏輯“0”和“1”之間進行切換,而CTL的擺幅僅為65mV,較傳統(tǒng)LVDS技術(shù)的350mV量級相比小得多。較低的di/dt無疑能有效地減小磁性輻射。

數(shù)據(jù)傳送解決方案

   

圖2:uSerDes在帶有RGB接口
的智能電話設(shè)計中的應(yīng)用實例。

LpLVDS和CTL只提供針對LCD、相機成像器以及基帶處理器之間接口的I/O解決方案。只有在采用某些并行至串行數(shù)據(jù)傳送方案時,兩者才能發(fā)揮其強大功能。借著鎖相環(huán)路(PLL)技術(shù),可以利用PLL輸出的倍頻頻率將多個并行輸入轉(zhuǎn)換成串行流,這種電路一般稱為串化器。使用同樣的方式,當(dāng)數(shù)據(jù)抵達(dá)顯示屏一側(cè)時,串行流經(jīng)內(nèi)部第二個PLL解碼,并被變換回并行TTL信號以驅(qū)動LCD模塊(LCM)。解碼電路被稱作解串器,傳統(tǒng)的串化器和解串器的雙PLL結(jié)構(gòu)會增加功耗,飛兆半導(dǎo)體公司的單PLL uSerDes可以幫助設(shè)計人員借助LpLVDS和CTL I/O進一步節(jié)省功率,降低功耗。

設(shè)計實例

    圖2所示為典型的LCD屏的“寫”操作,此處采用基于LpLVDS或CTL I/O技術(shù)的uSerDes,從基帶處理器向LCD顯示器傳遞RGB數(shù)據(jù)。這是雙處理器的翻蓋式智能電話設(shè)計中一種典型RGB接口。使用LpLVDS技術(shù)或CTL技術(shù),應(yīng)用處理器上LCD接口輸出的16位TTL并行數(shù)據(jù)總線,被串行化成單一高吞吐量差分?jǐn)?shù)據(jù)流(D+和D-)。這種設(shè)計不僅有效地降低電磁干擾,而且因為省去了機體和翻蓋之間大量電纜和連接器,所以成本也得以顯著降低。此外,由于LpLVDS和CTL技術(shù)的電磁干擾輻射超低,因此無需采用電磁干擾濾波器,進一步降低了成本。

本文小結(jié)

    隨著未來3G手機的高分辨率顯示器和相機等多媒體應(yīng)用需求的增長,設(shè)計人員將逐漸從現(xiàn)時的并行TTL接口技術(shù)轉(zhuǎn)向差分串行互聯(lián)技術(shù)。具有低電磁干擾、高吞吐量、低功耗、抗噪聲干擾等特性的接口技術(shù),將成為超便攜和消費產(chǎn)品市場的重要組成部分,而這些產(chǎn)品市場包括了手機、攝像機、打印機,以及其它對功率和電磁干擾有限制的顯示終端。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉