MAX9249多媒体串行链路串行器，带有LVDS系统接口技术手册

概述
MAX9249串行器带有LVDS系统接口，采用Maxim吉比特多媒体串行链路(GMSL)技术。MAX9249串行器与GMSL解串器配合使用，构成完整的数字串行链路，实现高速视频、音频和控制数据的传输。

MAX9249采用15m屏蔽双绞线(STP)电缆传输时允许2.5Gbps的最大串行载荷数据速率。串行器可以工作在最高104MHz (3通道LVDS)或78MHz (4通道LVDS)的时钟速率。串行链路支持从QVGA (320 x 240)到WXGA (1280 x 800)以及24位彩色的显示器。
数据表：*附件：MAX9249多媒体串行链路串行器，带有LVDS系统接口技术手册.pdf

3通道模式处理3路LVDS数据(21位)、UART控制信号以及3路音频信号；4通道模式处理4路LVDS数据(28位)、UART控制信号以及3路音频信号和/或3路辅助并行输入。3路音频输入组成标准的I²S接口，支持8kHz至192kHz采样速率和4位至32位音频字长。内部控制通道在串行器和解串器之间构成全双工、100kbps至1Mbps差分UART链路。电子控制单元(ECU)或微控制器(µC)可置于链路的MAX9249侧(用于视频显示)、链路的解串器侧(用于图像检测)或放置在两侧。此外，控制通道可以使能远端外设的ECU/µC控制，实现背光控制、灰度gamma校准、相机模块以及触摸屏控制。与外设的基本通信模式包括I²C或GMSL UART格式。旁路模式下可以采用定制的UART格式进行全双工通信。

MAX9249串行驱动器的预加重功能配合GMSL解串器的通道均衡器可有效延长链路的通信距离，提高链路可靠性。MAX9249还提供频谱扩展功能，有效降低串行链路和GMSL解串器并行输出的EMI。串行输出符合ISO 10605和IEC 61000-4-2 ESD保护标准。

MAX9249核心电路的供电电压为1.8V，I/O供电范围为1.8V至3.3V。MAX9249采用48引脚TQFP封装(7mm x 7mm)，带有裸焊盘，能够在-40°C至+105°C汽车级温度范围内保证其电气性能。

应用

• 高分辨率汽车导航
• 兆像素照相系统
• 后排座信息终端

特性

• 可配合任何GMSL解串器使用
• 2.5Gbps有效载荷数据速率，交流耦合串行链路，带有8B/10B行编码
• 支持24位彩色WXGA (1280 x 800)
• 8.33MHz至104MHz (3通道LVDS)或6.25MHz至78MHz (4通道LVDS)输入时钟
• 4位至32位字宽、8kHz至192kHz I²S音频通道支持高清音频
• 内置半双工/全双工双向控制通道(100kbps至1Mbps)
• 中断支持显示器的触摸屏功能
• 远端I²C主机控制外设
• 预加重电缆驱动器
• 串行输出端的可编程频谱扩展功能有效降低EMI
• 自动数据速率检测允许“实时”改变数据速率
• 输入时钟PLL抖动抑制
• 片内PRBS发生器用于串行链路的BER测试
• 电缆故障检测器能够检测串行链路对地或对电池短路以及开路故障
• ISO 10605和IEC 61000-4-2 ESD保护
• -40°C至+105°C工作温度范围
• 1.8V至3.3V I/O电源、1.8V核电源和3.3V LVDS电源

DC电气特性

典型操作特性

引脚配置描述

框图

详细说明

MAX9249是一款带有LVDS系统接口的序列化器，采用美信的GMSL技术。它可与任何GMSL解序列化器配对，构成完整的数字串行链路，用于联合传输高速视频、音频和控制数据。

对于15米或更长的STP电缆，MAX9249的最大串行净荷数据速率为2.5Gbps。序列化器在3通道LVDS输入模式下的时钟最高可达104MHz，在4通道LVDS输入模式下最高可达78MHz。此串行链路支持从QVGA（320 x 240）到WXGA（1280 x 800）（24比特颜色深度）的多种显示面板。

3通道模式处理三条LVDS数据线（21比特）、UART控制信号以及三条音频信号。4通道模式处理四条LVDS数据线（28比特）、UART控制信号，以及最多构成一个辅助并行输入的三条音频输入。音频输入支持8kHz至192kHz的采样率，音频字长为4至32比特。嵌入式控制通道采用全双工、差分100kbps至1Mbps UART链路连接序列化器和解序列化器。ECU或μC可以位于链路的序列化器端（典型用于视频显示）、解序列化器端（典型用于图像传感），或在两端都有。此外，控制通道使ECU/μC能够远程控制外设，如背光控制、图形伽马校正、相机模块和触摸屏。基本模式通信使用I²C或GMSL UART格式与外设进行通信。旁路模式使用自定义UART格式实现全双工通信。

MAX9249序列化器的预加重功能，结合GMSL解序列化器的通道均衡功能，可延长链路长度并增强链路可靠性。扩频时钟可用于降低MAX9249的串行链路以及GMSL解序列化器的并行输出上的电磁干扰（EMI）。串行输出符合ISO 10605和IEC 61000 - 4 - 2 ESD保护标准。

寄存器映射

微控制器通过内部寄存器配置MAX9249和GMSL解序列化器的各种工作条件。默认设备地址分别存储在寄存器R0和R1中，MAX9249的默认设备地址为0x80，GMSL解序列化器的默认设备地址为0x90。要写入MAX9249或GMSL解序列化器的R0/R1寄存器，或更改设备地址，都需要先发送设备地址。

链路启动程序

表8列出了视频显示应用的四种启动情况。表9列出了图像传感应用的两种启动情况。在视频显示或图像传感应用中，控制通道在高速数据链路或配置链路建立后、MAX9249/GMSL解序列化器寄存器或外设准备好编程时始终可用。

视频显示应用

对于视频显示应用，使用远程显示单元，将μC连接到MAX9249，并设置CDS = low（低电平），用于MAX9249（GMSL序列化器）。表8根据AUTOS和MS的设置总结了四种启动情况。

情况1：自动启动模式

在上电时或当PWDN从低电平转换为高电平（对于序列化器和解序列化器），且存在稳定的RXCLKIN时，MAX9249锁定到RXCLKIN，并将串行数据发送到GMSL解序列化器。然后，GMSL解序列化器检测到串行链路上的活动，并锁定到输入串行数据。