用M-LVDS實(shí)現(xiàn)真正多點(diǎn)接口總線

多年來，業(yè)界已開發(fā)出多種成熟的技術(shù)用于在背板總線上傳輸信號。隨著電信和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量的不斷增長，數(shù)據(jù)傳輸速度的不斷提高，一些傳統(tǒng)的單端和發(fā)射極耦合邏輯技術(shù)的局限性越來越明顯。多點(diǎn)低電壓差分信號(M-LVDS)是一種類似LVDS的接口標(biāo)準(zhǔn)，它可以為今天的總線應(yīng)用帶來高速、低功率和低EMI傳輸解決方案等優(yōu)勢，非常適合數(shù)據(jù)、控制、同步和時(shí)鐘信號使用。

在目前的背板上，承載凈負(fù)荷數(shù)據(jù)的高速信號一般走的是點(diǎn)到點(diǎn)(一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器)接口，這些接口連接著各種內(nèi)核芯片，如ASIC、FPGA、DSP等。正確端接的點(diǎn)到點(diǎn)接口可以為高速信號提供最佳性能，它們使用的信號電平可以是PECL、CML、VML和LVDS，速度可高達(dá)4Gbps以上，見圖1。

LVDS的端接方法很簡單，只需在接收器端放置一個(gè)端接電阻。LVDS也能處理多分支信號傳輸，即一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和多個(gè)接收器共享相同的差分傳輸線。M-LVDS是LVDS的擴(kuò)展，允許多個(gè)驅(qū)動(dòng)器共享相同的半雙工總線。

LVDS(TIA/EIA-*A)是一個(gè)針對點(diǎn)到點(diǎn)和多分支應(yīng)用的著名接口標(biāo)準(zhǔn)，可被看作是RS-422在速度上的升級。M-LVDS(TIA/EIA-899)則將LVDS的優(yōu)勢(高速、低功耗、低EMI、簡單端接和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)一步擴(kuò)展到了總線應(yīng)用。它可被看作是RS-485在速度上的升級，用于通過背板(FR-4材料)走線或電纜進(jìn)行傳輸?shù)钠胀娦艖?yīng)用。M-LVDS可以提供極佳的信號完整性、熱交換及內(nèi)置故障防護(hù)支持。

LVDS的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為3.5mA，M-LVDS的驅(qū)動(dòng)器輸出電流是它的3倍，達(dá)11.3mA，并將輸入電壓門限從100mV減小到50mV，因此可以提供更好的信號完整性。對趨于標(biāo)準(zhǔn)化的多點(diǎn)應(yīng)用而言，在總線兩端放置100Ω的端接電阻可以形成有效的50Ω阻抗，信號電壓擺幅可達(dá)565mV，相比之下典型的LVDS擺幅只有350mV。而對點(diǎn)到點(diǎn)的電纜應(yīng)用來說，目前的IC輸出級電路仍可以在單個(gè)100Ω終端上提供足夠的電流，并產(chǎn)生900mV到1,000mV的電壓擺幅，這個(gè)擺幅超過了800mV的LVPECL電平。

M-LVDS芯片可以用于速度高達(dá)125MHz的時(shí)鐘和同步信號分配，也能用于速度高達(dá)250Mbps的數(shù)據(jù)和控制信號。