Texas Instruments DS90UB953-Q1EVM串行器评估模块 (EVM) 可帮助用户评估DS90UB953-Q1 2MP MIPI® CSI-2 FPD-Link III串行器 (SER) 的运行情况和性能。Texas Instruments DS90UB953-Q1以每通道830Mbps的速率转换多达4个MIPI CSI-2通道的数据，以便通过一根50Ω同轴电缆将数据传输到高速串行FPD-Link III接口。

数据手册：*附件：Texas Instruments DS90UB953-Q1EVM串行器评估模块数据手册.pdf

特性

• 符合MIPI D-PHY / CSI-2 1.1版
• 系统接口支持高达3.2Gbps的传感器CSI数据传输
• 支持高达3.32Gbps的传感器CSI数据传输
• 支持同轴电缆和同轴供电
• 多摄像头同步、监控和报告用于诊断
• 兼容DS90UB954、DS90UB960、DS90UB964和DS90UB934解串器评估模块

板布局

DS90UB953-Q1 FPD-Link III串行器评估模块技术解析

一、产品概述

DS90UB953-Q1EVM评估模块是德州仪器(TI)推出的用于评估DS90UB953-Q1 FPD-Link III串行器的功能板设计。该模块兼容DS90UB953-Q1、DS90UB635-Q1低成本FPD-Link III串行器以及TSER953 V3Link串行器的评估需求。

‌核心特性‌：

• 支持4Gbps+前向通道和50Mbps超低延迟双向控制通道
• 兼容单端同轴电缆或屏蔽双绞线(STP)传输
• 支持Power-over-Coax(PoC)供电技术
• 符合MIPI CSI-2 v1.3和DPHY v1.2标准
• 支持2MP@60fps和4MP@30fps摄像头传感器
• 集成先进的数据保护和诊断功能

二、硬件架构设计

1. 接口配置

• ‌传感器接口‌：4通道MIPI CSI-2输入(D0-D3+CLK)
• ‌串行输出‌：单路FPD-Link III差分对(DOUTP/DOUTN)
• ‌控制接口‌：
  • I2C编程接口(支持1MHz Fast-mode Plus)
  • 7个可编程GPIO
  • 专用复位和模式控制引脚

2. 电源管理

• ‌供电方案‌：
  • 主电源：3.3V输入(通过PoC或外部供电)
  • 内部LDO生成：1.8V数字电源和1.2V模拟电源
• ‌功耗特性‌：
  • 典型工作电流：120mA@3.3V
  • 待机电流：<10μA

3. 关键外围电路

• ‌PoC电路‌：
  • 集成7.5V保护二极管
  • 47Ω和330Ω滤波电感网络
  • 10μH功率电感(L7)配合4.7μF/10μF滤波电容
• ‌时钟电路‌：
  • 50MHz参考时钟输入(Y1)
  • 支持外部传感器时钟同步

三、评估模块配置指南

1. 硬件连接步骤

1. 连接DACAR/FAKRA同轴电缆：DS90UB954-Q1EVM的RX0p到DS90UB953-Q1EVM的J16
2. 通过Mini USB连接J9到计算机(用于I2C编程)
3. 为DS90UB954-Q1EVM提供12V电源
4. 确保跳线配置：
   • J15：启用PoC供电
   • J2：I2C接口使能
   • J8：模式选择(默认Skip-mode)

2. 软件工具配置

‌Analog LaunchPAD(ALP)设置流程‌：

1. 安装ALP软件(v1.56.0010或更高版本)
2. 连接USB2ANY适配器并更新固件(如需)
3. 在ALP中分配正确的设备配置文件：
   • DS90UB953-Q1默认I2C地址：0x30(9位)
   • DS90UB954-Q1默认I2C地址：0x7A(8位)
4. 验证寄存器0x00的器件ID值

3. 典型测试脚本

• ‌953to954_patgen_YUV_1920x1080p-4Lanes-Working.py‌：
  • 生成1920x1080分辨率测试图案
  • 验证4通道CSI-2数据传输
  • 检查水平参数(3820字节)和垂直参数(1080行)

四、PCB设计要点

1. 叠层结构

• 6层板设计(2个内电层)
• 顶层：主要元件布局
• 第2层：完整地平面
• 第3层：电源分割层

2. 信号完整性设计

• ‌MIPI CSI-2走线‌：
  • 差分对长度匹配控制在±50mil内
  • 100Ω差分阻抗控制
  • 远离高频噪声源
• ‌FPD-Link III输出‌：
  • 最短路径设计
  • 采用0201封装33nF AC耦合电容(C7/C8)

3. 热设计

• 关键发热元件：
  • DS90UB953-Q1(最大结温125°C)
  • 电源转换芯片(LM53600等)
• 散热措施：
  • 功率路径使用大面积铜箔
  • 关键器件下方布置散热过孔(≥8个)

五、典型应用场景

1. 汽车视觉系统

• 前视摄像头(FC)
• 环视系统(SVS)
• 驾驶员监控系统(DMS)
• 电子后视镜

2. 工业应用

• 机器视觉摄像头
• 工业检测设备
• 医疗成像系统

3. 雷达/激光雷达

• 卫星雷达模块
• 激光雷达传感器
• ToF(飞行时间)传感器