深度解析DS92LX1621/DS92LX1622：高速数据传输的理想之选

在电子设计领域，高速、可靠的数据传输一直是工程师们追求的目标。德州仪器（TI）的DS92LX1621/DS92LX1622 Channel Link III芯片组，为解决高速数据传输问题提供了出色的解决方案。今天，我们就来深入探讨这组芯片的特性、功能及应用。

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芯片特性：丰富多样，满足多元需求

数据吞吐量与时钟支持

DS92LX1621/DS92LX1622支持可配置的数据吞吐量，12位时最高可达600 Mbits/sec，16位（默认）时最高可达800 Mbits/sec，18位时最高可达900 Mbits/sec。同时，它能支持10 MHz到50 MHz的输入时钟，为不同应用场景提供了灵活的选择。

嵌入式时钟与直流平衡编码

芯片采用嵌入式时钟和直流平衡编码，这一特性使得它能够支持交流耦合互连，并且可以驱动长达10米的屏蔽双绞线，有效减少信号传输中的干扰，提高信号质量。

双向控制接口与I2C支持

双向控制接口通道支持I2C通信，通过I2C接口可以对设备进行配置。同时，16位数据有效负载带有CRC（循环冗余校验），能够检测数据完整性，还具备可编程的数据传输错误检测和中断控制功能，确保数据传输的准确性和可靠性。

其他特性

芯片还具备多达6个可编程GPIO，可用于控制和响应各种命令；AT-SPEED BIST诊断功能可验证链路完整性；独立的电源控制和用户可选的时钟边缘，提高了系统的灵活性和稳定性。此外，芯片还具有集成的终端电阻、低功耗设计、ESD保护、可编程接收均衡等特性，满足了不同应用场景的需求。

功能描述：高效稳定，实现数据双向传输

数据转换与传输

DS92LX1621将16位宽的并行LVCMOS数据总线和双向控制总线转换为单个高速差分对，而DS92LX1622则将接收到的单个串行数据流转换回16位宽的并行数据总线和双向控制总线，实现了数据的高效双向传输。

双向通道功能

双向通道功能为图像传感器和主机设备之间提供了双向通信，集成的回通道可以在同一差分对上双向传输数据，无需额外的编程和控制线，提高了系统的集成度和可靠性。

串行帧格式

芯片以特定的串行帧格式传输和接收数据，高速前向通道是一个28位的符号，包含16位的相机数据和控制信息，同时还包含嵌入式时钟。数据有效负载经过随机化、平衡和加扰处理，并可通过4位CRC功能进行校验，确保数据传输的完整性。

应用模式：灵活多变，适应不同场景

相机模式

在相机模式下，I2C事务从解串器侧的主控制器发起。解串器检测事务目标，通过双向控制通道发送命令，串化器接收命令并在本地I2C总线上生成事务，同时捕获响应并返回给解串器。要配置为相机模式，需将串化器的M/S引脚设置为LOW，解串器的M/S引脚设置为HIGH，并对解串器进行相应的地址编程。

显示模式

在显示模式下，I2C事务从连接到串化器的控制器发起。串化器检测事务目标，通过前向通道发送命令，解串器接收命令并在本地I2C总线上生成事务，同时捕获响应并通过双向控制通道返回给串化器。配置为显示模式时，需将串化器的M/S引脚设置为HIGH，解串器的M/S引脚设置为LOW，并对串化器进行相应的地址编程。

其他功能：增强性能，保障系统稳定

CRC校验与错误检测

芯片采用4位CRC校验来检查链路完整性，解串器侧的PASS引脚会在检测到错误时发出信号，提醒主机控制器。同时，芯片还具备多种错误检测功能，可确保长距离数据传输和接收的完整性。

多设备寻址

对于需要在同一I2C总线上访问多个具有相同固定地址的相机设备的应用，芯片提供了从机ID匹配/别名功能，通过编程解串器的SLAVE_ID_MATCH寄存器，可以为从机设备生成不同的目标地址，实现独立寻址。

I2C直通功能

I2C直通功能为独立寻址从机设备提供了另一种方式，它可以启用或禁用双向控制通道与远程I2C总线的通信，有效控制I2C指令的传输。

同步多相机

对于需要多相机帧同步的应用，建议使用通用输入/输出（GPIO）引脚传输控制信号，以同步多个相机。系统控制器需提供场同步输出，相机需接受辅助同步输入。不过，这种同步方式存在一定的非确定性延迟，最大延迟为25 μs。

通用I/O（GPIO）

芯片最多具有6个GPIO，其中2个为专用，4个可编程。每个GPIO可配置为输入或输出端口，最大切换速率可达66 kHz，为系统控制提供了更多的灵活性。

AT-SPEED BIST测试

可选的AT-SPEED BIST功能支持对高速串行和双向控制通道链路进行速度测试。通过设置解串器的BISTEN引脚，可以启动测试，并根据PASS引脚的状态判断测试结果。不过，该功能仅在相机模式下可用。

LVCMOS VDDIO选项

芯片的SER输入和DES输出支持1.8V或3.3V的用户配置，提供了与1.8V和3.3V系统接口的兼容性。

远程唤醒（相机模式）

在相机模式下，初始上电后串化器处于低功耗待机模式，解串器的“远程唤醒”寄存器可以生成信号，远程唤醒串化器。要使远程唤醒功能正常工作，需将芯片配置为相机模式，并进行相应的寄存器设置。

电源管理

串化器和解串器都具有PDB输入引脚，可用于启用或关闭设备，以节省电源。此外，还提供了自动模式，当PCLK停止或不存在时，串化器会切换到内部振荡器，当PCLK恢复时，会锁定到有效的输入PCLK并传输数据。

信号质量与EMI优化：提升性能，降低干扰

解串器接收器输入均衡

解串器的接收器输入提供了输入均衡滤波器，可通过寄存器设置来补偿介质损耗，提高信号质量。

解串器接收器交错输出

接收器交错输出允许输出在定义的窗口内随机分布切换，减少了同时切换的输出数量，降低了电源噪声，分散了噪声频谱，从而减少了整体EMI。

解串器扩频时钟兼容性

DS92LX1622的并行数据和时钟输出具有可编程的SSCG范围，通过SSC控制寄存器可以控制输出扩展的调制速率和调制频率变化，进一步降低EMI。

像素时钟边缘选择

TRFB/RRFB寄存器可以选择像素时钟的边缘，用于串化器的数据锁存和解串器的数据选通，提高了系统的灵活性。

应用信息：合理布局，确保最佳性能

交流耦合

芯片支持通过集成的直流平衡解码方案实现交流耦合互连，在交流耦合应用中，需在Channel Link III信号路径中插入外部交流耦合电容，建议使用0.1μF的电容，并选择最小可用封装，以减少信号质量的下降。

典型应用连接

文档提供了DS92LX1621串化器和DS92LX1622解串器的典型连接图，为工程师的设计提供了参考。

传输介质

芯片适用于各种平衡电缆，内部终端提供了干净的信号环境。建议使用屏蔽双绞线（STP）电缆，具有100Ω± 10%的差分阻抗和低对内偏移，以实现最佳性能。

PCB布局和电源系统考虑

PCB布局和电源系统设计应提供低噪声的电源供应，分离高频或高电平的输入和输出，减少噪声干扰。使用薄介质的电源/接地夹层可以提高电源系统性能，同时建议使用表面贴装电容，并合理安排电容的位置和值。

总结

DS92LX1621/DS92LX1622芯片组以其丰富的特性、高效的功能和灵活的应用模式，为高速数据传输提供了全面的解决方案。在实际应用中，工程师需要根据具体需求合理选择芯片的配置和参数，并注意PCB布局、传输介质等方面的设计，以确保系统的最佳性能。你在使用这组芯片的过程中遇到过哪些问题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。