基于FPGA的LVDS总线控制器的设计与实现

为保证在高速、多负载条件下LVDS总线的运行状态和传输速率满足应用需求,基于FPGA设计LVDS总线控制器,协议上优化了LVDS的总线占用方式、信号传输逻辑,并在物理层优化了总线结构以及节点接口。为防止低压差分信号失真以及接口失锁问题,采取信号编码和失锁预防措施,保证信号的稳定,增强总线的可靠性。经验证,该方案可提高总线带负载能力,保持高速率下的可靠传输。

基于LVDS的DC平衡技术的高可靠性传输系统设计

随着数据传输对速度、距离和可靠性要求的提高,同时考虑到工作人员在测试环境中的安全问题,提出一个基于低压差分信号(LVDS)的DC平衡技术的设计方案。该方案采用LVDS串化器SN65LV1023A和解串器SN65LV1224B作为发送和接收芯片,由于LVDS在长距离传输方面存在限制,因此在硬件设计中采用驱动器LMH0002TMA和均衡器LMH0024MA来增加信号的驱动能力和补偿信号的衰减;在外围电路中加入隔离器ADN4651和RCLamp3324P芯片,分别起到提供信号隔离和保护和为高速数据接口提供ESD保护的作用。同时软件设计中,在核心控制器FPGA内部加入8B/10B编码技术,以保证数据传输中的DC平衡,即数据流中连续出现的“1”/“0”达到一个平衡均匀的状态,降低误码率且提高数据的可靠性。经大量实验测试验证,此设计可在90 m双绞线上以300 Mbit/s速率零误码传输。

基于FPGA的LVDS多通道视频流自动校准设计与实现

基于Micro-LED产品系列,设计了一种基于FPGA的LVDS自动校准多通道视频流传输系统。系统平台外挂GSV2011解码芯片,把解码得到的2K@120Hz/4K@60Hz视频流信号,通过自定义封装为80bit数据推送到LYDNT27001恒流源显示驱动芯片。系统中视频流数据传输涉及多级FPGA芯片数据传输,使用LVDS低压差分传输技术,在数据流传输过程中找到参考端和监视端信号,从而去调节SerDes中数据位对齐和采样稳定性的问题。该系统视频流数据通过LVDS多通道传输,传输速率可达10 Gb/s。此试验工程表明,该系统能够稳定、可靠、高效工作,具备一定的工程实用价值。

基于先进CMOS工艺的多通道Gbps LVDS接收器

在SIP(System In a Package)系统中集成具有LVDS(Low-Voltage Differential Signal)接口的多通道高速模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)时,面临不同LVDS输出通道延时不同所导致的数据采集错误的问题,为此设计了一个多通道自适应LVDS接收器。通过采用数据时钟恢复技术产生一个多相位的采样时钟,并结合ADC的测试模式来确认每一个通道的采样相位,能够自动对每一个通道的延时分别进行调整,以达到对齐各通道采样相位点,保证数据正确采集的目的。最后,基于先进CMOS工艺进行了接收器的设计、仿真、后端设计实现和流片测试,仿真和流片后的板级测试结果均表明该接收器能够对通道延迟进行自动调节以对齐采样相位,且最大的采样相位调节范围为±3 bit,信噪比大于65 dB,满足了设计要求和应用需求。

应用于红外读出电路的LVDS接收电路设计

在大规模红外读出电路中,接口电路的数据传输效率及接口数量尤为关键。传统接口电路采用并行接口进行数据传输,这种方式会占用较多的芯片引脚。为了提升数据的传输效率,设计了一款用于数据接收的3通道串行低压差分信号(Low Voltage Differential Signaling, LVDS)接口电路。电路采用0.18um互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)工艺设计。仿真结果表明,LVDS接口电路在400 MHz频率下,能够将2路接收端数据转换为8路数据并将其输出给内部数字处理单元。与传统并行接口相比,本电路节省了6个数据传输引脚,大大提高了数据传输效率。

基于高速LVDS接口的FPGA高可靠远程更新系统技术研究

为节省FPGA升级工作的时间和成本,设计了一种利用LVDS替代传统JTAG方式升级的FPGA程序方法,该设计主要由Xilinx FPGA、LVDS芯片、Flash芯片和串口连接线等组成。采用MultiBoot双镜像技术,实现了即使在更新失败的情况下,依旧可加载备份镜像保证系 统正常工作,以此保证设计的稳定性。实验结果表明,此设计可以替代传统FPGA升级方法,节省升级工作的时间和成本。

LVDS车载应用传输质量分析

介绍了高速视频信号低压差分信号(low voltage differential signaling,LVDS)在薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)液晶显示屏(liquid crystal display,LCD)模组中受到的影响因素及改善方向。基于车载显示屏中的印刷电路板(printed circuit board,PCB)及柔性电路板(flexible printed circuit,FPC)信号传输线进行阻抗匹配,分析LVDS在PCB到FPC跨介质传输后,FPC长度对LVDS造成失真畸变,其原因为寄生电容变化导致容性反射,进而引起信号非单调性。在FPC长度较长且电磁兼容性(electro magnetic compatibility,EMC)需求较高的情况下,将LVDS从L型走线改为T型走线,可改善LVDS眼图的质量。

基于LVDS总线的故障注入系统设计

针对现有故障注入器的故障注入速度低,无法与高速微处理器的处理速度相匹配的问题,设计了一种基于LVDS总线的故障注入系统,该系统通过LVDS总线收发数据,FPGA为编解码芯片,在Linux系统中构建函数模型,通过对底层芯片的控制,搭建与LINUX系统中函数模型对应的故障模型,能够实现物理层、电气层和协议层的故障模拟和注入功能。最后,通过故障注入实验,得出本故障注入系统的故障注入速度可达到144 MHz左右,验证了该系统功能的实用性与先进性。

基于LVDS的高精度采集系统的设计

在航空航天领域,为了实现对飞行器上所搭载的传感器信号的采集和传输,必须满足高精度和高可靠性的要求。由于飞行器舱内噪声环境复杂,各通道间容易出现信号串扰。针对高精度的测量要求,设计了以LVDS为通信传输的压力数据采集系统。该系统以分为采集和传输两大部分,采集模块搭建了限流保护电路和高精度的调理电路,并设计了16倍过采样的时序。传输模块以LVDS作为接收和发送单元,在保证传输稳定性的前提下提高总线码速率。经过功能仿真验证分析,所设计的采集系统受噪声影响大大降低,且传输速率不低于240 Mbit/s,采集系统的信噪比不低于77 dB。

支持数据缓存的LVDS-以太网转接板设计

低电压差分信号(LVDS)具有抗干扰能力强、传输距离远等优点,已被广泛应用于嵌入式系统各模块间的数据传输。同时,在实际应用中,模块与主机间的连通接口采用千兆以太网网口来提高数据交互速度。一种LVDS-以太网转接板设计可以用于模块与主机间的信息交互,满足LVDS信号到以太网传输信号的转换需求。转接板采用可扩展处理平台作为核心处理芯片,利用片内高速总线加快数据传输,实现高效、轻量化设计。通过增加数据缓存功能电路及对应逻辑,有效提高了处理器的工作效率,避免数据丢失。经过模块的系统测试验证,LVDS-以太网转接板能够实现LVDS信号到网口的转接需求,并支持数据缓存功能。

ADI ADN4693E-1多点低压差分信号(M-LVDS)收发器解决方案

ADI公司的ADN4693E-1是一款多点低压差分信号(M-LVDS)收发器(驱动器和接收器对),工作速率最高可达200 Mbps(100 MHz)不归零(NRZ).接收器可在该器件的共模电压范围内利用低至±50 m V的差分输入检测总线状态.从总线引脚上实现高达±15 k V的静电放电(ESD)保护.ADN4693E-1遵循M-LVDS的TIA/EIA-899标准设计,为TIA/EIA-644LVDS器件添加了额外的多点能力.

基于FPGA的BLVDS高速通信总线设计

测试总线是测试系统中的一个重要环节,是准确传输信号的关键。详细介绍了LVDS与BLVDS技术,在此基础上论述了BLVDS总线布置设计、PCB布线设计、数据格式设计及通信背板设计,并提出了一种基于FPGA的BLVDS总线设计,采用Verilog HDL实现FPGA内部逻辑电路设计,FPGA完成BLVDS总线上数据的接收、发送,以及数据的缓存。实验结果表明,该总线通信速度快、稳定、可靠。

某车型LVDS线束的优化及设计

随着汽车娱乐显示功能增多,以及客户对高清显示要求越来越高,LVDS(高清音视频线)的使用越来越普及。但由于零部件制造过程复杂且精度要求高、整车布局、零件匹配等因素影响,LVDS线束易导致黑屏、花屏、闪屏等问题发生,影响客户使用体验,进而引起客户强烈抱怨,因此,对于LVDS线束问题汇总研究,有助于对后续车型开发提供借鉴意义。

一种基于FPGA的LVDS数据串并转换设计

LVDS传输方式越来越多地应用在高速的信息传输中,而基于FPGA的LVDS数据接收也得到了更广泛的应用。文章介绍了一种基于FPGA的LVDS数据接收的实现方案,对LVDS串行数据进行了串行到并行的转换。通过实际验证,该方法实现了LVDS串行数据的并行处理,保证了转换过程中数据的实时传输。

自适应均衡器在LVDS总线长距离传输中的应用

自适应均衡器可自动为信号损耗提供补偿,使电缆传来的串行数字信号可以重新恢复其原有强度。利用这一特点,采用高速串行数字接口(SDI)自适应电缆均衡器及电缆驱动器芯片构建系统,可以扩大LVDS技术的数据传送范围,以满足高速率条件下长距离传送的要求。详细介绍自适应电缆均衡器CLC012的结构和工作原理;给出以Belden型同轴电缆和五类未屏蔽双绞线为载体进行实验的结果。

LVDS低功耗高速驱动电路设计

目前现存的LVDS驱动不能在低供电电压下工作,双电流源(DCS)LVDS驱动和开关电流源(SCS) LVDS驱动等两种新驱动适用于低电压应用。同时,这两种驱动大大减少了功耗以及器件尺寸,并且可以以超过1 Gb/s的速度传输数据。在高速数据采集系统中,有很好的应用前景。

1 Gbps低功耗轨到轨mini-LVDS接收器

一款用于芯片间高速通讯的微型低压差分信号(mini Low Voltage Differential Signaling,mini-LVDS)接收器,利用新型的差分输入级实现了轨到轨的输入,以共用负载管的NMOS和PMOS输入对来接收信号,二极管连接的负载管钳制稳定了输出的共模、差模。同时输入级增益不受偏置电流制约,功耗低。NMOS输入对以差分对形式工作,能抑制共模、差模噪声。

基于CRC校验的高速长线LVDS传输设计

针对数据在高速远距离传输中存在可靠性低的问题,提出了一种带CRC校验的高速长线LVDS数据传输系统设计。该设计以LVDS作为高速数据传输接口,在硬件电路设计上加入均衡电路,补偿数据远距离传输损耗,并在逻辑设计上加入CRC检错码,将反馈纠错机制(ARQ)运用在传输系统中,提高数据传输的可靠性,同时改进传统反馈纠错机制工作方式,降低数据带宽损耗,保证数据高速传输。经试验验证,该系统工作稳定,串行数据以400 Mbit/s的速率,在由4段10 m屏蔽双绞线组成的40 m传输线上可实现零误码率传输。

基于FPGA的LVDS高速差分接口应用

LVDS技术具有低电压、低功耗和高速传输等特点。本文给出了FPGA的LVDS接口的电路设计方法,采用FPGA实现数据并/串转换,并通过DDR双倍数据率技术进一步提高了数据传输速率及系统实时处理能力,为具有一定传输距离的设备间的互联提供了高速可靠的传输方案。

LVDS技术在高速多通道图像采集系统中的应用

针对CMOS图像传感器输出通道多、传输速率高的特点,将LVDS技术应用于采集系统中,提出一种适用于高速多通道图像数据采集的采集系统。详细介绍了LVDS技术和应用、图像数据传输部分的硬件构成、接口设计以及工作原理。