Texas Instruments TDES9640 V^3^Link™解串器集线器提供强大的超高速7.55Gbps正向通道和47.1875Mbps双向控制通道。该器件设计用于通过同轴或STP电缆将最多4个数据传感器连接到处理单元。与TSER9615或TSER4905串行器配合使用时，TDES9640可从图像传感器或视频源接收视频数据，支持超高分辨率或采用各种拓扑的多个传感器。

数据手册：*附件：Texas Instruments TDES9640 V3Link™解串器集线器数据手册.pdf

TI TDES9640解串器集线器支持高级数据保护和诊断功能、多级数据完整性检查和保护以及可编程运行状况中断。这些功能有助于在最终应用中实现稳健的传感器模块和链路操作。

特性

• 四路7.55Gbps解串器集线器同时从最多4个传感器聚合数据
  • 支持8MP+成像仪
  • 单端同轴或屏蔽双绞线（STP）电缆
  • 支持同轴电缆供电（PoC）
• 支持3种数据速率：7.55Gbps、3.775Gbps和1.8875Gbps
• 符合CSI v2.1标准的系统接口
• 支持最多2个MIPI CSI-2输出端口和1个复制端口
  • CSI端口0：MIPI CSI-2输出端口
  • CSI端口1：MIPI CSI-2输出端口
  • CSI端口2：复制端口（仅限D-PHY）
  • 16个虚拟通道和VC-ID重新映射
  • 可配置MIPI D-PHY和C-PHY
• 冻结帧检测
• 与MIPI D-PHY v2.1兼容
  • 多达4个数据通道，每个端口2个时钟
  • 每通道高达2.5 Gbps，每端口10 Gbps
• 与MIPI C-PHY v1.1兼容
  • 每个端口最多4个三元组
  • 每个三元组高达5.7Gbps，每个端口22.8Gbps
• 用于非板载处理的四路CMLOUT输出端口
  • 从4个V^3^Link RX端口复制的4个CMLOUT端口
  • 能够以相同的线路速率驱动另一个解串器
• 10个用于传感器同步和诊断的GPIO引脚
• 双I^2^C端口
• 自动接收器均衡
• 与TSER9615、TSER953以及TSER4905兼容（在增强视觉模式下使用时）
• 具有GPIO状态保持功能的低功耗睡眠模式
• 宽温度范围：-20 °C至85 °C

典型应用原理图

德州仪器TDES9640 V3Link™解串器集线器技术解析

核心技术架构

1. 高速串行接口

• ‌V3Link™增强视觉技术‌：
  • 前向通道：7.55Gbps(支持3.775Gbps/1.8875Gbps多速率)
  • 双向控制通道：47.1875Mbps
• ‌电缆驱动能力‌：
  • 单端同轴或STP电缆传输
  • 内置自动均衡器补偿电缆损耗
  • 支持最长30米电缆传输(取决于线型和速率)

2. MIPI CSI-2输出系统

• ‌端口配置灵活性‌：
  • CSI Port 0/1：完整MIPI CSI-2接口(D-PHY或C-PHY)
  • CSI Port 2：仅D-PHY模式的复制端口
• ‌物理层性能‌：
  • D-PHY模式：每端口4数据通道+2时钟，每通道2.5Gbps
  • C-PHY模式：每端口4 trio，每trio 5.7Gbps
• ‌虚拟通道管理‌：
  • 支持16个虚拟通道
  • 可编程VC-ID重映射
  • 多传感器数据交织传输

3. 辅助功能模块

• ‌CMLOUT扩展接口‌：4个CML输出端口用于级联或信号监测
• ‌控制子系统‌：
  • 双I2C接口(主/从配置)
  • 10个GPIO用于传感器同步和诊断
  • SPI配置接口
• ‌电源管理‌：
  • 低功耗睡眠模式(保持GPIO状态)
  • 多电压域设计(1.8V/3.3V)

关键性能参数

参数	规格值	单位
最大串行速率	7.55	Gbps
解串通道数	4	通道
CSI-2输出端口	2(D-PHY/C-PHY)+1(D-PHY)	个
导通电阻	2.1	Ω
虚拟通道数	16	个
静态电流	<5	mA
封装热阻(θJA)	154.3	°C/W

典型应用设计

1. 多摄像头系统集成

‌设计要点‌：

1. ‌拓扑结构选择‌：
   • 星型拓扑：TDES9640作为中心集线器
   • 菊链拓扑：通过CMLOUT级联多个解串器
2. ‌电缆选型指南‌：
   • 同轴电缆：RG178/U等细径电缆(适合紧凑安装)
   • STP电缆：Cat6A及以上级别(适合长距离)
3. ‌PoC实现方案‌：
   • 典型12V PoC电路
   • 共模扼流圈选择：100MHz@100Ω

‌信号完整性设计‌：

• PCB布局采用4层以上板设计
• 差分对长度匹配公差<5mil
• 电源去耦：0.1μF+1μF MLCC组合

2. 工业机器视觉系统

‌同步控制方案‌：

1. 利用GPIO实现：
   • GPIO0-3：传感器触发信号
   • GPIO4-7：状态监测
   • GPIO8-9：外部中断输入
2. I2C通信优化：
   • 上拉电阻计算：根据总线电容选择1.5kΩ-4.7kΩ
   • 总线速率：标准模式(100kHz)或快速模式(400kHz)

‌散热设计规范‌：

• 顶部散热器安装(导热垫推荐0.5mm厚度)
• PCB热设计：
  • 使用2oz铜厚
  • 添加0.3mm散热过孔阵列
  • 避免热敏感元件靠近解串器

行业应用场景

1. ‌智能交通系统‌：
   • 多摄像头车辆识别
   • 车牌识别系统前端
2. ‌工业自动化‌：
   • 机器人视觉引导
   • 生产线质量检测
3. ‌医疗影像‌：
   • 内窥镜视频处理
   • 手术导航系统
4. ‌安防监控‌：
   • 8K超高清监控
   • 全景摄像头系统

设计支持资源

TI为TDES9640提供完整开发支持：

• ‌参考设计‌：TIDA-020031(多摄像头系统)
• ‌仿真模型‌：PSpice和IBIS模型
• ‌配置工具‌：VC-ID映射工具
• ‌应用笔记‌：
  • 《V3Link系统设计指南》
  • 《MIPI CSI-2布局最佳实践》

技术发展趋势

随着机器视觉和AI推理需求增长，TDES9640代表的技术方向将推动：

1. 更高分辨率传感器接口(16MP+)
2. 多模态传感器融合
3. 实时视频分析边缘节点
4. 工业4.0智能检测系统

设计人员应重点关注信号完整性设计和散热方案，TI创新的V3Link架构和增强视觉技术为高带宽视频传输提供了可靠解决方案。