基于LpLVDS和CTL技術(shù)的便攜系統/O設計

具有低電磁干擾、高吞吐量、低功耗、抗噪聲干擾等特性的接口技術(shù)，將成為超便攜和消費產(chǎn)品市場(chǎng)的重要組成部分。本文將討論基于下一代I/O技術(shù)的一些應用，這種新的I/O技術(shù)能把重新設計的風(fēng)險降至最低，從而加快視頻基帶設計，并降低電磁干擾(EMI)和總體成本。

亞太地區(尤其是中國)的手機和便攜設備市場(chǎng)是世界最大的市場(chǎng)。這些市場(chǎng)的競爭焦點(diǎn)不僅在于這類(lèi)產(chǎn)品的成本和性能，而且在于它們投入市場(chǎng)的時(shí)間。在中國，本地手機供應商占了總體市場(chǎng)過(guò)半。隨著(zhù)中國手機制造商研發(fā)能力快速增長(cháng)，他們能夠迅速在設計中采用無(wú)線(xiàn)射頻(RF)和基帶設計等新技術(shù)，工程師和最終用戶(hù)對于能夠縮短設計周期、降低成本和改善系統性能的技術(shù)極感興趣。以下將要討論基于下一代I/O技術(shù)的一些應用。

設計挑戰

1、高數據吞吐量需要新的信令方案

由于高端手機LCD顯示器的分辨率超過(guò)了SVGA(800×600)，而翻蓋式電話(huà)中應用處理器和LCD模塊之間的RGB數據吞吐量甚至超過(guò)750Mbps(XGA模式，60Hz刷新速度)?，F有的晶體管-晶體管邏輯(TTL)技術(shù)在基帶控制器和LCD模塊之間的高擺幅(0V至VCC)限制了邏輯轉換之間的信號數據吞吐量，特別是低電磁干擾要求對邊緣速率提出了限制。對于數據傳輸速率較高的TTL技術(shù)，移動(dòng)電話(huà)的翻蓋和機體之間的低帶寬柔性電纜也可能會(huì )增加誤碼率，以致需要返修和重新設計基帶，從而嚴重推遲產(chǎn)品上市時(shí)間。

此外，由于下一代拍照手機具有三百萬(wàn)像素以上的分辨率，RGB數據吞吐量(在快拍時(shí)被讀回至基帶處理器)進(jìn)一步把現有TTL技術(shù)推向極限。在所有這些因素下，業(yè)界需要一種新的信令方案來(lái)解決這類(lèi)問(wèn)題。

圖1：各種接口信號技術(shù)的簡(jiǎn)要比較以及CTL技術(shù)在1Gbps速度下的眼圖

2、電磁干擾和敏感性

低電磁干擾幾乎成為所有手機設計人員普遍面對的設計挑戰。由于具有較大的振幅，為了快速切換邏輯狀態(tài)，傳統的TTL技術(shù)通常具有較高的邊緣速率，因而造成反射和電磁干擾問(wèn)題。降低TTL信號的邊緣速率雖然可以減小反射和電磁干擾，但卻限制了數據吞吐量。這一問(wèn)題在使用低帶寬柔性電纜發(fā)送信號的手機設計中更為明顯。為了達到更大的數據吞吐量，TTL邏輯的邊沿變化速率必須提高，但這也會(huì )造成更高的電流變化速率，并且會(huì )在一個(gè)較大的頻率段上引起更高的電磁干擾輻射。此外，在邏輯電平變換時(shí)發(fā)生的任何反射不僅會(huì )引起更多磁性輻射而且會(huì )增加誤碼率。對于手機設計而言，柔性電纜周?chē)碾姶鸥蓴_噪聲很大，因此需要更好的共模噪聲抑制能力，而這正是低電壓差分信令(LVDS)等差分信號技術(shù)的特點(diǎn)。