深度解析DS90UR90xQ-Q1：汽车显示应用的理想之选

在汽车电子飞速发展的今天，显示系统对于提升驾驶体验和安全性起着至关重要的作用。DS90UR90xQ-Q1芯片组作为一款专为汽车显示应用设计的产品，凭借其出色的性能和丰富的功能，成为了众多工程师的首选。今天，我们就来深入剖析这款芯片组，探讨它在汽车显示领域的应用与优势。

文件下载：ds90ur905q-q1.pdf

一、产品概述

DS90UR90xQ-Q1芯片组包含DS90UR905Q-Q1 serializer和DS90UR906Q-Q1 deserializer，能够将并行RGB视频接口转换为高速串行接口，支持5 - 65 MHz的PCLK，数据传输速率可达140 Mbps至1.82 Gbps。其采用AC - Coupled STP互连电缆，最长可达10米，并且在 serializer和deserializer上集成了终端电阻，有效减少了时钟和数据之间的偏斜问题，降低了连接器引脚数量、互连尺寸、重量和成本，简化了整体PCB布局。

二、关键特性

（一）数据传输与信号质量

• 数据格式：芯片组以特定格式传输和接收像素数据，其中C1和C0代表嵌入式时钟，b[23:0]包含加扰的RGB数据，DCB用于最小化信号线上的短期和长期直流偏置，DCA用于验证嵌入式数据流中的数据完整性，还可包含编码控制信号。
• 视频控制信号过滤：在正常模式下，视频控制信号（DE、HS、VS）具有一定的限制。通过控制信号过滤器，可有效过滤掉控制信号上的高频噪声，避免因信号毛刺导致的视觉显示错误。
• 信号增强功能：serializer支持可选的VOD电平、去加重信号调节以及FPD - Link II数据编码，可实现视频数据的随机化、加扰和直流平衡，提高信号质量。deserializer则支持均衡器输入和FPD - Link II数据编码，进一步增强了信号质量。

（二）EMI降低特性

• serializer：通过数据的随机化和加扰，以及系统扩频PCLK支持，减少了与显示数据传输相关的EMI。此外，serializer的PCLK能够跟踪来自主机源的扩频时钟（SSC），最大调制频率为35 kHz，幅度偏差为±2%。
• deserializer：并行总线输出具有可选的输出摆率，可根据需要选择最大或最小摆率，以适应不同的负载情况。同时，deserializer提供内部生成的扩频时钟（SSCG）来调制其输出，有助于降低系统EMI。

（三）电源节省特性

• serializer：具有睡眠模式、自动停止时钟功能和可选的LVCMOS（1.8 V）并行总线兼容性，可有效降低功耗。当PCLK停止时，serializer将进入低功耗睡眠状态；当PCLK再次启动时，将锁定有效的输入PCLK并传输数据。
• deserializer：具有电源关闭模式和停止流睡眠功能。当显示不需要时，可通过PDB引脚关闭deserializer；当输入串行流停止时，deserializer将进入低功耗睡眠状态，当串行流再次启动时，将锁定输入信号并恢复数据。

三、应用场景

（一）汽车显示

DS90UR90xQ-Q1芯片组适用于汽车导航和娱乐显示系统，支持24位或18位颜色深度，可传输像素时钟（PCLK）和三个控制位（VS、HS和DE）。在18位颜色应用中，还可传输三到六个通用信号。

（二）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”的热插入功能。

四、设计要点

（一）电源供应

VDD（VDDn和VDDIO）电源斜坡应在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信号在所有VDD达到推荐工作电压后到达。

（二）布局设计

• 电源布局：采用薄介电层（2 - 4 mils）的电源/接地夹层，可提供低电感寄生效应的平面电容，提高电源系统性能。同时，应使用RF陶瓷和钽电解电容进行外部旁路，将较小值的电容靠近引脚放置。
• 信号布局：将LVCMOS信号与LVDS线路分开，避免耦合干扰。使用100 - Ω耦合差分对，并遵循S、2S、3S规则进行间距设置，尽量减少过孔数量，保持走线平衡，减少对内偏斜，并在TX输出和RX输入附近进行端接。

五、总结

DS90UR90xQ-Q1芯片组凭借其高速数据传输、出色的信号质量、低EMI和电源节省特性，为汽车显示应用提供了可靠的解决方案。在实际设计过程中，工程师需要根据具体应用需求，合理选择芯片的工作模式和配置参数，并注意电源供应和布局设计，以确保系统的稳定性和性能。你在使用这款芯片组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。