DS92LV241x：高速数据传输的理想选择

在当今的电子设备设计中，高速、可靠的数据传输至关重要。DS92LV2411（Serializer）和DS92LV2412（Deserializer）芯片组为我们提供了一种出色的解决方案，可将并行24位LVCMOS数据接口转换为带有嵌入式时钟信息的单高速CML串行接口。下面，我们就来详细了解一下这组芯片。

文件下载：ds92lv2411.pdf

1. 芯片特性与优势

1.1 高速数据传输

该芯片组支持24位数据、3位控制和5至50 MHz的时钟，应用有效负载最高可达1.2 Gbps。通过AC耦合互连，STP电缆最长可达10米，同轴电缆更是能达到20米以上。这种长距离传输能力，使得它在很多应用场景中都能大显身手。

1.2 信号质量优化

• 数据编码：采用Channel Link II数据编码，对数据进行随机化、加扰和DC平衡处理，有效防止串行流上出现静态数据模式，提升信号质量。
• 信号调节：支持可选的VOD电平、去加重信号调节功能。例如，通过设置VODSEL引脚，可以选择不同的VOD电平；通过De - Emph引脚，可以控制去加重程度，以抵消长电缆或有损电缆的负载效应。

1.3 EMI降低

• 数据处理：对数据进行随机化和加扰处理，减少了电磁干扰。
• 时钟技术：支持系统扩频时钟，进一步降低了与显示数据传输相关的EMI。

1.4 低功耗设计

• 睡眠模式：DS92LV2411在CLKIN停止时会进入低功耗睡眠状态，且可选LVCMOS（1.8 V）并行总线兼容性，有助于降低系统功耗。
• 自动停止时钟：当输入时钟频率低于3 MHz时，芯片会检测到停止条件，进入低功耗状态。

1.5 易于使用

• 自动锁定：DS92LV2412无需外部参考时钟或特殊同步模式，就能自动锁定传入数据，实现“即插即用”或“热插拔”操作。
• 配置灵活：可通过外部引脚或I2C兼容的串行控制总线进行配置，方便开发者根据不同需求进行设置。

2. 引脚配置与功能

2.1 串行器（DS92LV2411）引脚

串行器的引脚涵盖了LVCMOS并行接口、控制与配置、高速串行接口以及电源与接地等多个方面。例如，CI1、CI2、CI3为控制信号输入引脚，用于显示/视频应用中的数据使能、水平同步和垂直同步控制；BISTEN引脚可用于启用或禁用内置自测试（BIST）模式。

2.2 解串器（DS92LV2412）引脚

解串器的引脚同样功能丰富。像CLKOUT为像素时钟输出引脚，CO1、CO2、CO3为控制信号输出引脚；LOCK引脚用于指示PLL是否锁定，可作为链路状态标志。此外，还有多个用于配置和调节的引脚，如EQ[3:0]用于控制接收器输入均衡，SSC[3:0]用于选择扩频时钟生成（SSCG）范围等。

3. 规格参数

3.1 绝对最大额定值

芯片对各种电压和温度都有明确的限制，如电源电压VDDn（1.8 V）范围为 - 0.3至2.5 V，结温最高为 + 150 °C等。在设计时，必须严格遵守这些参数，以确保芯片的安全运行。

3.2 ESD额定值

具有较高的ESD防护能力，人体模型（HBM）可达±8000 V，带电设备模型（CDM）可达±1000 V等。但在存储和处理过程中，仍需采取适当的静电防护措施，防止对MOS栅极造成静电损坏。

3.3 推荐工作条件

推荐的电源电压VDDn为1.71至1.89 V，LVCMOS电源电压VDDIO可为1.71至1.89 V或3.0至3.6 V，工作温度范围为 - 40至 + 85 °C，时钟频率为5至50 MHz等。在这些条件下工作，芯片能发挥出最佳性能。

4. 应用场景与设计要点

4.1 应用场景

该芯片组主要用于主机（图形处理器）和显示器之间的接口，支持24位色深（RGB888）。在RGB888应用中，可通过串行链路传输24位颜色数据、像素时钟和三个控制位。此外，也可用于18位颜色应用，还能传输三到六个通用信号。

4.2 设计要点

• 布局设计：电路板布局应确保为芯片提供低噪声的电源馈送，将高频或高电平的输入输出分开，减少不必要的杂散噪声拾取、反馈和干扰。推荐使用至少四层板，有电源和接地层，并将LVCMOS信号与CML线路分开。
• 电源供应：芯片设计为从1.8 V的输入电压源工作，部分芯片为电路的不同部分提供单独的电源和接地引脚，以隔离不同部分之间的开关噪声影响。在电源设计中，可使用外部滤波器为敏感电路（如PLL）提供干净的电源。
• 传输介质：适用于点对点配置，可通过PCB走线、双绞线电缆或50Ω同轴电缆进行传输。差分串行接口的互连应呈现100Ω的差分阻抗，选择匹配差分阻抗的电缆和连接器，以最小化阻抗不连续性。

5. 内置自测试（BIST）功能

BIST功能为高速串行链路的测试提供了便利，在原型阶段、设备生产、系统内测试和系统诊断中都非常有用。在BIST模式下，只需输入时钟以及对串行器和解串器的BISTEN输入引脚进行控制。串行器输出测试模式（PRBS7）并驱动链路，解串器检测PRBS7模式并监测错误。通过PASS输出引脚可判断是否有错误，高电平表示无错误，低电平表示检测到一个或多个错误。

6. 总结

DS92LV241x芯片组凭借其高速数据传输、信号质量优化、低功耗设计、易于使用等诸多优势，在电子设备设计中具有广泛的应用前景。无论是在视频显示、工业自动化还是其他需要高速数据传输的领域，都能为开发者提供可靠的解决方案。在实际设计过程中，我们需要充分了解芯片的特性、引脚配置、规格参数等信息，结合具体的应用场景，合理进行布局设计和电源供应，以确保芯片发挥出最佳性能。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。