探索MAX9291/MAX9293评估套件：开启高清传输评估新旅程

在电子设计领域，对于HDMI输入与GMSL输出的评估是一项重要工作。MAX9291/MAX9293评估套件为我们提供了一个便捷且高效的评估方案。接下来，我们就深入了解一下这个评估套件。

文件下载：MAX9291COAXEVKIT#.pdf

套件概述

功能与设计

MAX9291/MAX9293评估套件（EV kit）为评估MAX9291/MAX9293提供了经过验证的设计。它能够将HDMI输入通过高带宽千兆多媒体串行链路（GMSL）输出进行序列化，还具备扩频功能和全双工控制通道，使用标准FAKRA同轴电缆即可实现。套件包含与Windows Vista®和Windows® 7兼容的软件，通过简单的图形用户界面（GUI）就能轻松操作序列化器的各项功能。套件中安装有MAX9291或MAX9293 IC。

搭配选择

若要使用标准FAKRA同轴电缆进行完整的GMSL评估，需要订购MAX9291/MAX9293同轴EV套件以及配套的序列化器板（如文档中提及的MAX9276A/MAX9280A同轴EV套件）。若使用STP电缆进行测试，则还需订购MAXCOAX2STP - HSD适配器套件，每个链路（连接序列化器和反序列化器板）只需一个适配器套件。

套件特性

该套件具有诸多特性，包括HDMI输入GMSL串行输出、与Windows Vista和Windows 7兼容的软件、USB控制接口（附带电缆）、USB供电以及经过验证的PCB布局，并且是完全组装和测试好的。

套件内容

套件包含1块MAX9291同轴EV套件或MAX9293同轴EV套件板以及1根USB电缆。同时，还提供了相关文件，如MAXSerDesEV - N_Vxxxx_Install.EXE用于在PC上安装EV套件文件，MAXSerDesEV - N.EXE是图形用户界面（GUI）程序。

快速启动

所需设备

进行评估需要以下设备：

• MAX9291或MAX9293同轴EV套件（包含USB电缆）
• MAX9276A或MAX9280A同轴EV套件
• 2m FAKRA电缆组件（包含在MAX9276A/MAX9280A同轴EV套件中）
• HDMI数据源
• 运行Windows Vista或Windows 7的PC，带有空闲USB端口（需要直接500mA连接，请勿使用总线供电集线器）
• 5V DC，500mA电源

操作步骤

1. 软件安装：下载并安装EV套件软件MAXSerDesEV - N.EXE。若USB驱动安装不成功，可从www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm下载适合计算机的USB驱动。
2. 跳线检查：确保序列化器板和反序列化器板上的跳线处于默认位置。
3. 设备供电：通过USB电缆连接PC的USB端口和序列化器板上的连接器J10为序列化器供电；将电源的正负极连接到反序列化器板上的+5VIN/GND端子为反序列化器供电。
4. 电缆连接：将FAKRA电缆从序列化器板的OUT +端子连接到反序列化器板的IN +端子。
5. 电源开启：打开电源为反序列化器板供电。
6. HDMI连接：将HDMI源连接到序列化器EV套件板上的HDMI连接器（J1）。
7. 状态验证：检查反序列化器EV套件板上的LOCK LED是否亮起，若亮起则表示链路已成功建立，此时输入数据应可在反序列化器板的H1接口上获取。若LOCK LED熄灭或ERR LED亮起，需查看文档末尾的故障排除部分解决问题。
8. 软件启动：选择“开始”|“程序”|“Maxim Integrated”|“MAXSerDesEV - N”|“MAXSerDesEV - N”启动EV套件软件。
9. 固件更新：若有比微控制器中当前固件更新的版本，GUI启动时会显示警告信息。用户可选择继续使用当前固件，或按照C:Program FilesMaxim IntegratedMAXSerDesEV - NFirmware UpdateUpdating MAXSerDesEV - N firmware.pdf中的说明更新固件。
10. 配置设置：若找到有效的EV套件板，会弹出配置设置窗口，GUI会自动搜索从地址并根据从设备内部寄存器读取的设备ID识别被测设备（DUTs）。可随时按下“识别设备”按钮重新识别连接的设备并显示相应跳线设置。只有配置设置窗口上的“链路类型”和“设备地址”选择会影响EV套件的操作，其他项仅作参考。
11. 评估窗口：按下“连接”按钮打开评估套件窗口和DUTs的寄存器映射，可读取并显示序列化器和反序列化器的内部寄存器。还可通过相应按钮读取所有序列化器和反序列化器寄存器，点击不同标签评估序列化器和反序列化器的其他功能。

跳线设置

文档详细列出了各种跳线的设置和功能，包括HDMI输入、线路故障功能、信号上拉、电源选择等。不同的跳线位置会影响设备的不同功能，在操作时需根据具体需求进行设置。例如，J2和J4用于设置OUT - 线路故障功能在本地设备（序列化器）还是远程设备（反序列化器），J5用于设置TX/SCL线是否上拉到IOVDD等。同时，一些跳线设置有默认位置，使用时需注意。

软件详细说明

配置设置窗口

启动程序后首先打开配置设置窗口，用户可在此指定序列化器和反序列化器评估板的设置和操作模式。在控制器组框中，可从“链路类型”下拉列表中选择同轴或STP，从“总线”下拉列表中选择I2C或UART，并选择序列化器或反序列化器应连接到USB控制器。更改这些参数时，下方的跳线列表会自动更新，提示用户对EV套件板上的跳线进行相应更改。

跳线选择块

序列化器跳线选择块和反序列化器跳线选择块分别列出所选设备ID评估板上的跳线，并根据控制器组框中选择的条件显示正确的跳线位置。

功能按钮

• 识别设备按钮：使GUI扫描系统并搜索总线上的从地址，成功通信后读取设备的设备ID寄存器，并在序列化器和反序列化器跳线选择块上显示相应的跳线列表。也可手动从设备ID下拉列表中选择设备并在设备地址编辑框中输入从地址。在尝试连接之前，建议使用此按钮验证与DUTs的通信。
• 连接按钮：打开评估套件窗口，GUI读取序列化器和反序列化器寄存器并更新两者的寄存器映射。成功通信时绿色LED指示灯亮起，通信问题时指示灯变红。
• 取消 - 不连接按钮：打开评估套件窗口但不尝试连接微控制器。虽与微控制器无通信，但评估套件窗口上对应所选设备ID的所有功能和标签会变为可用。

评估套件窗口

评估套件窗口提供对DUTs所有内部寄存器和功能的访问，通过不同标签读取和写入寄存器来评估序列化器和反序列化器的各种功能。

• 读取所有按钮：更新序列化器和反序列化器的寄存器映射。
• 序列化器和反序列化器组框：提供按钮用于从DUT更新寄存器映射、从先前保存的文件更新或保存现有寄存器值到文件。
• 唤醒按钮：应用IC数据手册中描述的寄存器写入序列，使DUTs从睡眠模式中唤醒。
• 打开配置按钮：重新打开配置设置窗口。

窗口标签

• MAX9291 Ser标签：列出序列化器寄存器的位图，通过每个寄存器组框中的读取和写入按钮可访问指定功能或条件的每个位或位组，旁边的小LED指示灯颜色表示通信状态。
• MAX9276 Des标签：列出反序列化器寄存器的位图，功能与MAX9291 Ser标签类似。
• 附加功能标签：提供特定功能的按钮，按下按钮会弹出窗口以执行相应功能。不支持的功能会变灰。
• 访问EDID表内容按钮：提供对EDID表的访问，可对其内容进行编程、查看和编辑，还可从有效文件上传内容并保存到文件（.csv格式）。
• 访问查找表按钮：提供对反序列化器查找表（LUT）的访问，可对红、绿、蓝颜色的LUT设置进行编程、查看和编辑，LUT内容可保存到文件（.csv格式）或从有效文件上传。
• 显示PRBS测试按钮：按下扩展窗口中的“开始”按钮，根据IC数据手册中的定义序列对序列化器和反序列化器寄存器进行编程，执行伪随机位序列（PRBS）错误率测试。输入测试持续时间（最长32,767s = 9.1hrs）并按下“开始”开始测试，测试完成后从PRBSERR寄存器读取位错误数并显示在PRBS错误计数器框中。
• 日志低级标签：记录GUI和DUTs之间的所有活动。
• HDCP标签：显示序列化器和反序列化器的HDCP寄存器，每个寄存器旁边有读取和写入按钮。“认证”和“启用加密”按钮启动HDCP验证过程，操作结束后按钮旁边的LED指示灯颜色表示功能成功或失败。该标签仅适用于支持HDCP功能的DUTs。

固件和硬件详细说明

固件

Nuvoton微控制器（U12）运行自定义固件，确保计算机和DUTs之间的可靠通信。固件在RTS置位时记录从USB接口接收到的9位偶数奇偶校验数据，RTS清除时以1.5个停止位的时序回放9位数据，并将从DUTs接收到的数据立即转发到USB端口。

硬件

MAX9291/MAX9293同轴EV套件为MAX9291/MAX9293 GMSL序列化器提供了经过验证的设计和布局，适用于标准HDMI连接器输入和FAKRA同轴电缆序列化输出。套件板上包含电源供应块、MAX9291/MAX9293应用电路块和微控制器（U6 - U10）块。

• 板载控制器：EV套件板上的微控制器通过U6和U10提供UART和I2C接口，在序列化器和反序列化器板通电并正确配置时与它们进行通信。
• 外部控制器：若使用外部控制器，需从JU5和JU6头移除跳线，将外部控制器的TX/SCL和RX/SDA信号连接到相应头的中间引脚，将外部控制器的逻辑电平（VDD）连接到J12.1引脚，将外部控制器的接地信号连接到J12.3引脚。
• 电源供应：板载LDO稳压器（U2、U3和U4）从施加到板上的单个电源生成所有内部电压（AVDD、DVDD、IOVDD）。有USB端口（默认）、12V AC适配器或5V电源施加到+5VIN端子三种供电选项，通过跳线VDD和JU3选择。若要测试与板上生成的电压不同的AVDD、DVDD、IOVDD电压水平，需将相应跳线上的分流器从引脚1 - 2移动到引脚3 - 2，并将外部电压施加到相应的线环端子。

故障排除

若板测试失败，可能的原因包括：

• 同轴电缆在序列化器的OUT +和反序列化器的IN +之间连接不正确。
• PCLKIN未施加或功能发生器输出不正确，需验证板上引脚的信号。
• 反序列化器板或序列化器板的跳线设置不正确，需重新验证。
• GUI上的总线选择与板上跳线位置不一致。
• USB电缆连接不正确，需检查并验证。
• USB端口锁定，需退出应用程序/GUI，移除USB电缆并重新插入，然后重新启动GUI。
• Nuvoton μC通信问题，处理方法与USB端口锁定相同。
• 反序列化器板或序列化器板故障，如有可用可尝试更换。
• HDMI源未检测到EV套件板，需验证源是否通电、输出是否启用并输出信号。

组件供应商和订购信息

文档还提供了组件供应商的信息，包括Amphenol RF、Hong Kong X’tals Ltd.、Murata Americas等，联系时需表明使用的是MAX9291或MAX9293。同时，列出了订购信息，如MAX9291 COAXEVKIT#、MAX9293 COAXEVKIT#等。此外，还可通过点击链接获取组件列表、原理图和PCB布局图。

总之，MAX9291/MAX9293评估套件为电子工程师提供了一个全面、便捷的评估平台，通过深入了解其功能、操作步骤和相关设置，我们可以更好地进行HDMI输入与GMSL输出的评估工作。大家在使用过程中遇到问题，不妨多参考文档中的说明和故障排除方法，相信能顺利完成评估任务。你在使用类似评估套件时有没有遇到过特别的问题呢？欢迎在评论区分享。