近年來，隨著CMOS成像傳感器和Flash存儲器等產(chǎn)品價格的日益下降，對于成像和視頻技術(shù)感興趣的消費者數(shù)量在不斷增加。在不久的將來，視頻將在汽車環(huán)境中的安全性應(yīng)用方面創(chuàng)造價值，目的在于使我們行駛的路面和駕駛的汽車都更加安全。

 

豪華汽車中已經(jīng)出現(xiàn)防撞系統(tǒng)，可以借助環(huán)繞在汽車周圍的多角攝像機，監(jiān)視預(yù)定范圍內(nèi)各種物體對車體的靠近情況。在惡劣的環(huán)境中，將這些遠(yuǎn)程攝像機與用于實時分析每個圖片的集中視頻處理器相連接，會產(chǎn)生非常實際的問題，尤其是在各個攝像機可能生成16位或更高的視頻信息以及多個控制信號的情況下。很顯然，多重平行總線占據(jù)了相當(dāng)大的空間并產(chǎn)生了多余的重量負(fù)擔(dān)；再嚴(yán)重一些，這大量的電線就會成為一個非常“有效”的天線，會將本地產(chǎn)生的高脈沖干擾引入系統(tǒng)的電子設(shè)備中。

 

汽車視頻應(yīng)用所要求的技術(shù)，突出了許多系統(tǒng)的設(shè)計者要面臨的挑戰(zhàn)，這些系統(tǒng)將帶有中央顯示器/控制系統(tǒng)的多重資源結(jié)合在一起。舉例來說，一個具有代表性的車內(nèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它包含導(dǎo)航幫助和娛樂子系統(tǒng)、攝像機等功能，可以掃描道路變化，監(jiān)視靠近汽車的物體，同時還具有增強的夜視功能。

 

由于在工業(yè)應(yīng)用中，比如CAN（控制器局域網(wǎng)），可能會傳輸監(jiān)控信息，而子網(wǎng)絡(luò)會轉(zhuǎn)移視頻信息。特別是在歐洲的客車上，這種子網(wǎng)絡(luò)可能是基于MOST（面向媒體的系統(tǒng)傳輸）網(wǎng)絡(luò)的光纖，它們中的一些任務(wù)可以獲得有限的接受，如從遠(yuǎn)程DVD播放器到椅背屏幕的視頻流。

LVDS支持

上面的任何一種方法都不適于將視頻數(shù)據(jù)直接從其來源轉(zhuǎn)移到目的地。消除寬數(shù)據(jù)總線的一種解決方案是借助LVDS（低壓差分信號）這種高速物理層接口。這項電流環(huán)技術(shù)在發(fā)射器上采用一個H橋輸出級，將大約3.5mA的電流驅(qū)入兩條導(dǎo)線中的一條，將信號載到接收器，電流的相對方向決定信號的極性。

 

接收器上一個額定電阻值為100ohm的電阻器端接在總線，并將約350mV的差分電壓加到一個獨立于系統(tǒng)電源電壓的1.25V的共模電壓上。操作級特別適用于3.3V邏輯電源，但是由于接收器具有50mV？2.35V的共模電壓范圍，一個LVDS鏈接可以允許在3V及以下的電源上，在發(fā)射器與接收器間高達(dá) 1V的對地電壓偏移。這將有助于在分布式系統(tǒng)中的通信，因為在這些系統(tǒng)中汽車的線束長度上將會產(chǎn)生相當(dāng)大的直流偏移。最大短路電流為24mA。電阻值的范圍可以定義在90？132Ω之間以適用于電纜的特征阻抗，而小電壓擺動和電流環(huán)的平衡特性抑制了EMI的產(chǎn)生并減少共模電壓噪聲。其故障保護性確保接收器在故障狀態(tài)下輸出設(shè)定至邏輯1，其中包括傳輸信號丟損或接收器輸入短路等狀態(tài)。此特性使得系統(tǒng)設(shè)計者可以很容易地檢測到硬件的連接錯誤。

 

至關(guān)重要的一點是，電流模式邏輯和小信號擺動允許極高速的運行，假設(shè)采用一個無損耗的傳輸媒體，理論上的最大運行值可接近2GHz。在實踐中，有賴于互聯(lián)系統(tǒng)，最大的傳輸距離大約為10m。這個標(biāo)準(zhǔn)使用戶可以自由地選擇互聯(lián)方式，如PCB走線、靈活的PCS、帶狀電纜、雙絞線纜和連接器，以適用于點到點鏈接或多支路拓?fù)?。因此?LVDS 的應(yīng)用范圍包括：從電信支架背板到磁盤驅(qū)動接口，從互聯(lián)圖像處理器到筆記本電腦LCD屏幕。

 

 

 

SerDes 的簡化

經(jīng)過很小的修改，LVDS技術(shù)還可以完全適用于在短距離串行連接中進行音頻數(shù)據(jù)傳送，如在汽車內(nèi)的應(yīng)用。這種方案中的關(guān)鍵因素在于發(fā)送器和接收器，它們通過對視頻信息進行串行或解串處理形成一種適用于串行連接的格式。Intersil公司基于其在專用串行器/解串器（SerDes）產(chǎn)品方面的豐富經(jīng)驗，現(xiàn)已開發(fā)出SerDes器件的首個樣品，以簡化在汽車、消費類和工業(yè)應(yīng)用研究中的音頻連接。器件ISL34340用一種類似于LVDS的格式傳輸數(shù)據(jù)，并整合了串行器/解串器的功能，從而允許在一個單獨的低成本差分對上進行雙向操作，如 Twinax 電纜或Cat5以太網(wǎng)雙絞線。

 

 

 

Intersil 的ISL34320/340器件的一個獨特方面在于執(zhí)行了側(cè)通道的特性。除了視頻率正向通道，側(cè)通道配置了額外的邏輯，允許控制信號與遠(yuǎn)程電纜端進行雙向傳輸。在典型操作中，系統(tǒng)處理器通過處于從模式的一個標(biāo)準(zhǔn)的I 2 C接口與ISL34320/340進行通信，并可以重新獲得例如電纜斷開這樣的故障信息。TDB（時分復(fù)用）電路可以允許I 2 C端口間高速的傳輸數(shù)據(jù)，否則I 2 C端口將會需要單獨的傳輸介質(zhì)。

 

視頻數(shù)據(jù)傳輸模塊將成像數(shù)據(jù)封裝進入主要數(shù)據(jù)流，而單獨的側(cè)通道接收從I2C端口發(fā)出的數(shù)據(jù)。這個輔助通道可以通過在視頻垂直回掃期間，進行傳輸設(shè)置和控制。通過插入足夠的換向周期來保證控制數(shù)據(jù)不會與數(shù)據(jù)流相沖突，在每個數(shù)據(jù)幀間隔的每個方向上，一對芯片可以轉(zhuǎn)換高達(dá)224字節(jié)的數(shù)據(jù)。這就相當(dāng)于在 60Hz幀率下，107kbp的原始數(shù)據(jù)吞吐量。

 

使用輔助傳輸機制，其中包括設(shè)置一個遠(yuǎn)程SerDes芯片的使用而無需單獨的長距離I 2 C連接。在這種情況下，主處理器可以利用在本地（遠(yuǎn)程）SerDes器件內(nèi)RAM，在起動一個向遠(yuǎn)程芯片的傳輸前匯集可配置數(shù)據(jù)。也可以在SerDes對之間，執(zhí)行寄存器至寄存器的傳輸，利用I 2 C EEPROM變更數(shù)據(jù)或與傳感器等I 2 C器件進行通信。