DS90UB940N-Q1：高性能 FPD-Link III 转 CSI-2 解串器解析

在汽车电子和视频传输领域，高效且稳定的数据传输解串器至关重要。DS90UB940N-Q1 作为一款符合 AEC-Q100 标准的 FPD-Link III 解串器，能将单通道或双通道 FPD-Link III 流转换成 MIPI® CSI-2 格式，为众多应用场景提供了可靠的解决方案。

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核心特性亮点

1. 高兼容性与宽温范围

DS90UB940N-Q1 具有器件温度等级 2，能在 -40°C 至 +105°C 的环境工作温度范围稳定运行，适应汽车等复杂环境。它可与 DS90UB949/947/929-Q1 串行器配合使用，还具备向后兼容性，能与 DS90UB925Q-Q1、DS90UB925AQ-Q1 和 DS90UB927Q-Q1 等 FPD-Link III 串行器协同工作。

2. 卓越的视频处理能力

支持高达 170MHz 的像素时钟频率，可实现 WUXGA (1920×1200) 和 1080p60 分辨率以及 24 位色深的视频传输。其 FPD-Link III 接口支持通过同一条差分链路进行视频和音频数据传输以及全双工控制，包括 I2C 和 SPI 通信，能有效减小互连线尺寸和重量，简化系统设计。

3. 灵活的接口配置

具有偏斜校正能力的单通道或双通道 FPD-Link III 接口，以及 MIPI® D-PHY/CSI-2 发送器，支持可选的 2 通道或 4 通道运行模式，每个通道最高 1.3Gbps 的 CSI-2 输出端口，满足不同应用的多样化需求。

4. 自适应均衡与低功耗设计

采用自适应接收均衡技术，在 1.7GHz 时的通道插入损耗补偿高达 -15.3dB，并提供自动温度和电缆老化补偿。同时，具备低功耗的电源管理模式，在 PDB 输入为低电平时可进入低功耗状态，降低系统能耗。

详细功能剖析

1. 高速数据传输与处理

高 - 速 前 向 通 道 由 35 位 数 据 组 成，包 含 RGB 数 据、同 步 信 号、I2C、GPIOs 和 I2S 音频，经过优化后适合在 AC - 耦合链路上传输。低 - 速 后 向 通 道 则 提 供 显 示 与 主 处 理 器 之 间 的 双 向 通 信，可 传 输 I2C、CRC 和 4 位标准 GPIO 信息。

2. 寄存器访问与控制

由于包含两个端口，部分寄存器需进行复制以实现对两个端口的控制和监控。通过 PORT1_SEL 和 PORT0_SEL 位可控制对两组寄存器的访问，方便灵活地进行系统配置。

3. 时钟与输出状态管理

当 PDB 驱动为高电平时，CDR PLL 开始锁定串行输入，LOCK 输出会根据 OUTPUT ENABLE 设置变为三态或低电平。锁定完成后，LOCK 输出为高电平，表明数据有效且时钟已恢复。

4. 多种通信模式支持

支持 SPI 通信，有前向通道和反向通道两种模式。前向通道模式下，SPI 主设备位于串行器；反向通道模式下，SPI 主设备位于解串器。但需注意，SPI 不能用于访问串行器或解串器寄存器。

5. 内置自测试功能

可选的内置自测试（BIST）功能可在不连接外部数据的情况下对高速串行链路和低速后向通道进行测试，有助于原型开发、设备生产和系统诊断。

设计与应用建议

1. 电源与布局设计

该器件提供独立的电源和接地引脚，以隔离不同电路部分的开关噪声。在电源上电时，应从最高电压轨到最低电压轨依次供电，并使用大电容确保 PDB 信号在电源稳定后到达。布局方面，建议使用表面贴装电容，将较小值的电容靠近引脚放置，减少寄生电感。同时，将 LVCMOS 信号与差分线分开布线，避免耦合干扰。

2. 信号路由与匹配

FPD - Link III 信号路由是 PCB 布局的关键。建议将 AC - 耦合电容放置在顶层并靠近接收器输入引脚，将 RIN 迹线作为 100 - Ω 差分微带线进行布线，严格控制阻抗（±10%）。对于 CSI - 2 信号，要控制好差分阻抗和长度匹配，减少信号失真和 EMI 干扰。

3. 应用场景与注意事项

DS90UB940N - Q1 适用于汽车信息娱乐系统和仪表组等应用。在设计过程中，需根据具体应用选择合适的电源参数和 AC - 耦合电容值，并参考相关文档进行详细的设计和测试，确保系统的稳定性和可靠性。

DS90UB940N - Q1 凭借其丰富的特性和强大的功能，为汽车电子和视频传输领域提供了高效、可靠的数据传输解决方案。电子工程师在设计过程中，需充分了解其特性和应用要求，合理进行电路设计和布局，以实现最佳的系统性能。