深入剖析DS92LV242x：高速数据传输的理想之选

在电子设计领域，高速、稳定且高效的数据传输一直是工程师们追求的目标。德州仪器（TI）的DS92LV242x芯片组，作为一款专注于24位数据及3位控制信号传输的解决方案，在嵌入式视频、医疗成像、工业自动化等众多领域展现出了卓越的性能。今天，我们就来深入剖析这款芯片组，了解它的特性、应用以及设计要点。

文件下载：ds92lv2421.pdf

特性亮点

数据传输能力

DS92LV242x芯片组支持24位数据、3位控制信号的传输，时钟频率范围为10 - 75 MHz。其串行数据流中嵌入了时钟、视频控制信号和DC平衡信息，不仅提升了信号质量，还支持AC耦合，有效解决了时钟和数据之间的偏斜问题，减少了连接器尺寸和互连成本。

信号质量增强

• 可选VOD和去加重：在Serializer端，可通过VODSEL引脚选择不同的差分输出电压（VOD），以适应不同长度的电缆和应用场景。同时，去加重功能可通过连接电阻或寄存器设置来激活，有效抵消长电缆或有损电缆的负载效应。
• 接收器输入均衡：Deserializer端的接收器输入均衡功能可增加眼图开度，提高信号的可靠性。通过EQ引脚或寄存器设置，可选择不同的均衡增益。

EMI降低

• 数据随机化和加扰：Serializer对数据进行随机化和加扰处理，有效降低了与显示数据传输相关的EMI。
• 扩频时钟支持：Serializer的CLKIN能够跟踪主机源的扩频时钟（SSC），Deserializer则可通过SSC[3:0]引脚或寄存器设置输出扩频时钟，进一步降低系统EMI。

电源管理

• 电源关断模式：Serializer和Deserializer都具备PDB输入引脚，可通过系统控制来实现电源关断，节省功耗。
• 低功耗睡眠模式：Serializer在CLKIN停止时进入低功耗睡眠状态，Deserializer在输入串行流停止时也会进入低功耗睡眠状态，且在睡眠状态下，可选串行总线控制寄存器的值可保留。

内置自测试（BIST）

可选的At - Speed BIST功能支持高速串行链路的测试，在原型阶段、设备生产、系统内测试和系统诊断中非常有用。在BIST模式下，Serializer输出测试模式（PRBS - 7），Deserializer检测并监控错误，通过PASS输出引脚指示测试结果。

可选串行总线控制

Serializer和Deserializer可通过I²C协议兼容的串行控制总线进行配置。多个设备可共享串行控制总线，通过ID[X]引脚设置设备地址。

应用场景

显示应用

DS92LV242x芯片组适用于主机（图形处理器）和显示器之间的接口，支持24位色深（RGB888）和高达1024 x 768的显示格式。在RGB888应用中，可通过串行链路传输24位颜色位、像素时钟和三个控制位。

实时链接插入

芯片组支持实时插拔应用，Deserializer能够在实时插入事件中自动锁定到活动数据流，实现即插即用。

替代颜色/数据映射

芯片组提供了灵活的颜色和数据映射选项，可根据不同的应用需求进行配置。Deserializer的MAP_SEL功能进一步增强了其灵活性。

设计要点

电源供应

VDD（VDDn和VDDIO）电源斜坡必须在1.5 ms内单调上升。如果上升速度较慢，则需要在PDB引脚上添加电容，以确保PDB在所有VDD达到推荐工作电压后到达。

布局设计

• 电路板布局：采用至少四层板，包含电源和接地层。将LVCMOS信号与CML线路分开，避免耦合。使用紧密耦合的100 Ω差分线进行LVDS互连，减少噪声辐射。
• 传输介质：芯片组适用于点对点配置，可通过PCB走线或双绞线电缆进行连接。确保互连的差分阻抗为100 Ω，选择匹配差分阻抗的电缆和连接器，以减少阻抗不连续性。
• LVDS互连：遵循100 - Ω耦合差分对、S, 2S, 3S间距规则，尽量减少过孔数量，使用差分连接器，保持走线平衡，减少对之间的偏斜，并在TX输出和RX输入附近进行端接。

焊接和封装

对于WQFN（LLP）封装，注意模板参数对焊膏沉积的影响。在放置LLP封装之前，检查模板，确保焊膏均匀流动。

寄存器映射

DS92LV242x芯片组的寄存器映射提供了丰富的配置选项，可通过寄存器设置来控制VOD、去加重、时钟边缘选择、控制信号过滤等功能。了解寄存器映射对于芯片的灵活配置和优化至关重要。

总结

DS92LV242x芯片组以其高速数据传输能力、出色的信号质量、低EMI、灵活的配置选项和丰富的功能，成为了众多应用场景下的理想选择。在设计过程中，工程师们需要充分考虑电源供应、布局设计、焊接封装等要点，以确保芯片组的性能得到充分发挥。希望通过本文的介绍，能帮助大家更好地理解和应用DS92LV242x芯片组。你在使用类似芯片组时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。