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汽车视频应用中的LVDS数据格式和接口电路

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发布:清雅轩 作者: webmaster来源: job.cartech8.com
PostTime:16-5-2008 21:27

以下为文章全文:(本站微信公共账号:cartech8)


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  在新型汽车电子应用中,信号格式变化最快的是视频。几年以前,车载设备中的视频显示还仅限于导航系统的小尺寸显示屏,确切地说,它只是一个导航电子装置,有些豪华型汽车借助同一显示器播放电视信号。视频信号从电视接收机到显示器输出需要传输相当长的距离,图像格式是被称为复合视频基带信号(CVBS)的模拟信号。

  近几年,随着汽车电子技术的发展,对视频源、显示设备和视频传输线的研究开发取得了很大进展。例如,将导航显示器与电子系统分离开,使显示器可以安装在便于驾驶者观察的位置。这种分离需要增加视频传输线。

  此外,如今汽车上安装了越来越多的显示设备,包括用于显示速度、转速、汽车状态的电子仪表盘,以及后排座多媒体播放器(乘客能够观看电视或DVD等)。各个显示器都需要视频传输线。新一代汽车还可能配置各种摄像机用于辅助驾驶,例如后视镜摄像机、夜视镜以及路标识别摄像机,而每个摄像机都需要通过视频传输线连接到显示设备。

  车体内部迅速增加的传输线,特别是这些传输线越来越长,使得模拟CVBS信号的传输非常困难。这些信号格式不能承受汽车的电磁干扰。此外,大屏幕显示与越来越高的分辨率进一步加剧了视频干扰(如多径干扰)。

  图1:第一代LVDS收发器有8路输出,可利用LVDS发送/接收器连接导航显示屏。

  减小视频干扰的一种方案是用数字信号取代模拟信号,视频信号线本身不能产生干扰。现已证明,低压差分信号(LVDS)能够为数字视频传输提供最合理的连接。小信号幅度(0.35V)、差分结构使LVDS传输线具有最小的电磁辐射。

  第一代LVDS传输器件(如MAX9213、MAX9214)已经安装在汽车上,可提供一路时钟输出和三路数据,利用LVDS发送/接收器连接导航显示屏(图1)。三路并行输出要求达到图像传输所需的速率,时钟被用于同步传输。

  图2:在直流均衡LVDS数据输出格式中,每7个并行数据位为一组,每组有2位附加位用于指示数据是否反转。

  第一代系统的一个重要特征是可以选择输出电容耦合,这种耦合方式避免了发送器和接收器之间的地电位差,这个电位差有时可能达到几伏量级。如果采用直流耦合,电位差可能使数据传输完全无法进行,甚至产生很到的电流,从而损坏电路。若采用电容耦合,必须注意在一个传输方向不能让数据对电容长时间充电,传输一长串“1”时即可发生这种情况。

  MAX9213/MAX9214内部的“直流平衡”电路能够解决这一问题。当它检测到一长串“0”或“1”时,将在发送数据之前将其反转。每7个并行数据位为一组,每组有2位附加位用于指示数据是否反转,如图2所示。当数据到达接收端时,接收器再将其恢复到原始数据。为了避免电容过充电,发送器需要通知接收器数据是否经过反转。

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