汽车级FPD - Link III解串器DS90UB934 - Q1：技术详解与应用指南

在汽车电子和工业成像等领域，高速可靠的视频传输和数据控制是关键需求。DS90UB934 - Q1作为一款专为满足这些需求而设计的12位100MHz FPD - Link III解串器，具有诸多出色特性和广泛的应用前景。下面，我们就来深入了解这款解串器。

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特性亮点

汽车应用适配

DS90UB934 - Q1完全符合汽车应用的严格要求，通过了AEC - Q100标准认证。其工作温度范围为 - 40°C至 + 105°C，能适应各种恶劣的汽车环境。同时，它的HBM ESD分类等级达到 ±2 kV，CDM ESD分类等级为C4，具备良好的静电防护能力。

高速成像支持

该解串器在12位模式下可高达100MHz的频率运行，能够轻松支持1MP/60fps和2MP/30fps的成像器以及卫星雷达，为高清成像应用提供了有力保障。

电缆兼容性与自适应均衡

它与DS90UB913A/933 - Q1串行器兼容，可通过50Ω单端同轴电缆或100Ω屏蔽双绞线（STP）电缆组件接收数据。其先进的自适应均衡器能自动补偿电缆老化和劣化效应，无需额外编程即可支持不同长度和类型的电缆，大大提高了系统的稳定性和可靠性。

数据保护与低延迟

具备数据保护功能的超低延迟双向控制数据通道，可确保数据传输的安全性和及时性。同时，电缆链路检测诊断功能方便工程师及时发现和解决链路问题。

其他增强特性

与先前几代的ADAS FPD - Link III解串器相比，DS90UB934 - Q1具有更高的带宽支持和其他增强功能，如支持同轴电缆供电（PoC）运行模式，符合ISO 10605和IEC 61000 - 4 - 2 ESD标准，低辐射发射和低传导发射，以及内置自检（BIST）功能，方便进行系统测试和故障排查。

引脚配置与功能

DS90UB934 - Q1采用VQFN(48)封装，引脚功能丰富且明确。其接收数据并行输出引脚（ROUT0 - ROUT11）可提供高达12位的单端输出，用于将FPD - Link III流转换后的视频数据传输到处理器。水平同步输出（HSYNC）、垂直同步输出（VSYNC）和像素时钟输出（PCLK）则为视频数据的同步传输提供了必要的信号。

通用输入输出引脚（GPIO0 - GPIO3）可用于控制和响应各种命令，可配置为输入或输出信号。FPD - Link III接口引脚（RIN0 +、RIN0 -、RIN1 +、RIN1 -）用于接收差分FPD - Link信号和双向控制回传通道输出，需进行交流耦合。I2C引脚（I2C_SCL、I2C_SDA）则用于双向控制总线通信，需外接上拉电阻。

此外，还有配置和控制引脚（IDX、MODE、PDB、SEL等）用于设置设备的工作模式和地址，诊断引脚（CMLOUTP、CMLOUTN、BISTEN、PASS、LOCK）用于监测设备状态和进行内置自检，以及电源和接地引脚为设备提供稳定的电源供应。

详细规格

电气特性

在绝对最大额定值方面，各电源引脚和输入输出引脚都有明确的电压范围限制。例如，VDD18的电压范围为 - 0.3V至2.16V，VDDIO为 - 0.3V至3.96V。在ESD额定值方面，不同引脚的HBM和CDM等级也有相应规定，确保设备在静电环境下的稳定性。

推荐工作条件下，电源电压、工作温度、数据速率、PCLK频率等都有明确的范围要求。如V(VDD18)为1.71V至1.89V，工作温度范围为 - 40°C至105°C，数据速率为0.7至1.87Gbps等。

热特性

DS90UB934 - Q1的热特性也经过精心设计，其结到环境、结到外壳（顶部和底部）、结到电路板的热阻等参数都有明确规定，有助于工程师进行散热设计，保证设备在高温环境下的正常工作。

功能描述

视频传输与数据转换

DS90UB934 - Q1与DS90UB913A/933 - Q1串行器配合使用，可通过超高速正向通道和嵌入式双向控制通道实现视频传输。它将FPD - Link III流转换为并行CMOS输出接口，支持高达12位、100MHz的汽车图像传感器，可处理不同分辨率和帧率的视频数据。

2:1多路复用器

该解串器内置2:1多路复用器，允许用户在两个串行器输入之间进行选择，方便实现多摄像头系统的切换和控制。

串行帧格式

高速正向通道由28位数据组成，包含视频数据、同步信号、I2C和奇偶校验位。数据经过随机化、DC平衡和加扰处理，优化了在交流耦合链路上的传输性能。双向控制通道数据与高速正向数据一起在单条串行链路上传输，实现了全双工的低速率前后向通信。

线速率计算

在不同的工作模式下，如12位低频模式、10位模式和12位高频模式，DS90UB934 - Q1和DS90UB933 - Q1对时钟进行不同的分频和倍频处理，以保持最大线速率为1.867Gbps。具体的线速率计算公式为：12位模式下，Line rate = fPCLK × (2 / 3) × 28；10位模式下，Line rate = fPCLK / 2 × 28。

编程与寄存器

串行控制总线

DS90UB934 - Q1实现了I2C兼容的串行控制总线，用于本地设备配置和与远程串行器及I2C目标设备的通信。设备地址通过连接到IDX引脚的电阻分压器设置，有8种可能的地址可供选择。

寄存器功能

该解串器包含多个寄存器块，如主寄存器、FPD3 RX端口寄存器和DVP端口寄存器等。每个寄存器都有特定的功能，可用于控制设备的各种参数和状态，如输入输出模式、中断控制、BIST模式等。例如，通过设置不同的寄存器位，可以实现对GPIO引脚的配置、对不同模式的选择以及对中断的响应和处理。

应用与实现

应用领域

DS90UB934 - Q1主要应用于汽车领域，如后视摄像头（RVC）、环视系统（SVS）、摄像头监控系统（CMS）、前视摄像头（FC）、驾驶员监控系统（DMS）和卫星雷达模块等。此外，还可用于安防和监控摄像头以及工业和医疗成像等领域。

同轴供电（PoC）

该解串器支持同轴电缆供电（PoC）方法，通过在同轴电缆上同时传输电源和数据，简化了系统布线。PoC网络的设计需要考虑其阻抗特性，确保在特定频率范围内能有效隔离传输线和负载。具体的PoC网络组件选择、布局和布线都有一定的要求，以保证系统的稳定性和性能。

典型应用设计

在典型应用中，DS90UB934 - Q1与串行器之间通过交流耦合的方式连接，需要使用外部交流耦合电容器。对于单端50Ω同轴电缆应用，需要对未使用的数据引脚进行适当的端接。在设计过程中，还需要注意选择合适的电源和接地方式，确保电源的稳定性和信号的完整性。

总结

DS90UB934 - Q1作为一款高性能的FPD - Link III解串器，在汽车和工业成像等领域具有广泛的应用前景。其丰富的特性、合理的引脚配置、详细的规格参数以及灵活的编程和寄存器设置，为工程师提供了强大的设计工具。在实际应用中，工程师需要根据具体需求，合理设计系统的电源、布线和配置寄存器，以充分发挥该解串器的性能优势。同时，注意参考相关的文档和应用指南，确保设计的可靠性和稳定性。你在使用DS90UB934 - Q1过程中遇到过哪些问题呢？或者对它的某个特性有更深入探索的想法吗？欢迎在评论区交流讨论。