LVDS技術(shù)在數字視頻傳輸系統中的應用
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ROUT[O：17]：解碼器輸出的18位并行LVTTL信號；
RCLK：解碼器輸出時(shí)鐘，當解碼器正常工作時(shí)，該時(shí)鐘與輸入的解碼時(shí)鐘REFCLK同頻率；
LOCK：解碼器工作狀態(tài)指示信號，當解碼器工作不正常時(shí)，該信號為高電平，通過(guò)檢測該信號可以測出系統傳輸的誤碼率；
LINE_LE、LOCAL_LE：回饋信號，可以用于器件工作狀態(tài)檢測，實(shí)際應用中置低電平；
AVDD：模擬供電電源，3．3V供電；AGND：模擬地；
DVDD：數字供電電源，3．3V供電；DGND：數字地；PVDD：鎖相環(huán)供電電源，3．3V供電；PGND：鎖相環(huán)地。
1．2．2 緩沖器和均衡器
雖然LVDS串行／解串器可以驅動(dòng)連接電纜，但電纜的長(cháng)度受到一定的限制，一般不超過(guò)幾米。由于本系統需要長(cháng)距離傳送數據，因此為了解決長(cháng)距離傳送的設計問(wèn)題，考慮在發(fā)送單元和接收單元的高速串行數字信號進(jìn)行預加重和均衡。預加重功能不但可為高頻電纜的損耗提供補償，而且也可加強電纜及背板的數據傳送能力，使系統可以支持更長(cháng)距離的傳送。均衡器的功能是對信道損失進(jìn)行補償并濾除噪聲，使電纜傳來(lái)的串行數字信號可以重新恢復其原有強度。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/166594.htm
采用單通道LVDS緩沖器DS25BRl20和DS25BRll0，即使傳輸速度高達3．125Gb／s，仍可確保信號完整無(wú)缺。DS25BRl20和DS25BRllO的結構簡(jiǎn)圖如圖4和圖5所示，其中DS25BRl20具有四級傳輸預加重功能，可通過(guò)設置PE0、PEl選擇不同的預加重等級；DS25BRll0具有四級接收均衡功能，可通過(guò)設置EQ0、EQl選擇不同的均衡等級。這兩款器件均內置有100Ω的輸入輸出終端匹配電阻，因此可直接與串行／解串器DS92LVl8輸出和輸入端相連，不必考慮外接匹配電阻的問(wèn)題，減少了外圍器件的數量，簡(jiǎn)化了PCB布線(xiàn)。
2 數字視頻傳輸系統的實(shí)現
在本系統中，傳輸的數字圖像分辨率為512x256x10 bit，編碼時(shí)鐘和解碼時(shí)鐘均選用40 MHz。在設計過(guò)程中，發(fā)送單元和接收單元均為4層板，從頂層到底層分為L(cháng)VDS信號層、地層、電源層、TTL信號層，采用屏蔽雙絞線(xiàn)電纜相連。LVDS信號不僅是差分信號，也是高速數字信號，因此在進(jìn)行含有LVDS信號的PCB設計時(shí)，如何實(shí)現阻抗匹配，以防止信號在傳輸線(xiàn)終端產(chǎn)生反射是非常重要的。否則，由差分阻抗的不匹配產(chǎn)生的反射不僅會(huì )減弱信號，還會(huì )增加共模噪聲，從而產(chǎn)生電磁輻射。因此布線(xiàn)時(shí)應注意：1)LVDS緩沖器DS25BRl20和均衡器DS25BRllO應盡可能地靠近DS92LV18輸出和輸入端；2)差分線(xiàn)對的長(cháng)度相互匹配，差分線(xiàn)對內兩條線(xiàn)之間的距離應盡可能短且兩條差分線(xiàn)之間的距離應盡可能保持一致，以避免差分阻抗的不連續性：3)LVDS信號走線(xiàn)應盡量短而直，需拐彎時(shí)應走圓弧或45°折線(xiàn)，并盡量減少過(guò)孔。4)使用分布式的多個(gè)電容來(lái)旁路LVDS設備，表貼電容盡可能靠近電源／地層引腳放置。對于DS92LVl8，若PVDD(鎖相環(huán)供電電源)與AVDD、DVDD沒(méi)有隔離使用同一個(gè)電源時(shí)，則應貼近每一個(gè)PVDD引腳旁放一π型(CRC或CLC)濾波器進(jìn)行濾波。
經(jīng)過(guò)實(shí)驗，該數字視頻傳輸系統在數據傳輸時(shí)解串出的數據無(wú)誤碼，解串出的時(shí)鐘和行場(chǎng)等同步信號與原信號相比有極小的相位延遲，恢復的圖像清晰無(wú)干擾，實(shí)現了視頻圖像的實(shí)時(shí)傳輸，滿(mǎn)足工程應用要求。如果接收板解串的圖像需要進(jìn)行后續的圖像處理，則建議在接收板的解串器后增加一片FPGA，將解串的并行信號接入FPGA在時(shí)序上進(jìn)行處理如進(jìn)行相位對齊等，則效果會(huì )更好。
3 結論
隨著(zhù)高分辨率、遠距離數字視頻傳輸的需求急劇增加，LVDS技術(shù)以其高速傳輸能力、低噪聲干擾、集成能力強、低成本、低功耗等特點(diǎn)，必將具有廣闊的應用前景。文中設計的基于LVDS技術(shù)的視頻傳輸系統，實(shí)現了數字視頻的實(shí)時(shí)遠距離傳輸，方案通用性和可擴展性強，可應用到更高幀頻和分辨率的視頻傳輸系統，也可應用到多路視頻傳輸系統，滿(mǎn)足數字視頻傳輸的工程應用要求。
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