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大家好!欢迎收看
这一期的LVDS差分信号基础知识系列视频
在本视频中
我将介绍LVDS
常用的三种通信架构
介绍M-LVDS
解释Failsafe和B-LVDS
在之前的视频中
我们已经了解了LVDS标准
及其运作方式
我们建立了LVDS只是一个物理层的观念
M-LVDS也是一样的
M代表多点
它是2002年初作为
TIA EIA 899
首次发布的物理层标准
该标准把LVDS的优势
带到了多点数据传输领域
在我们谈论M-LVDS之前
让我们看一下三种不同的通信架构
第一个是点对点传输
点对点 接口
通常由单个发送器和单个接收器组成
点对点连接能提供最佳的通讯质量
它避免了短接线或其他不连续性
并且可以达到最高的速率
点对点结构支持单相通信
第二个是多分支传输
多分支传输系统可以使用单个发送器
但一个发送器可链接多个接收器
当需要终端电阻时
单个终端可以放置在线路的最远端
与点对点一样
多分支系统可以提供单相数据传输
第三个是多点传输
在多点传输中
多个发送器和接收器
可以在单个数据线上互连
这里的关键区别是
多个发送器可以同时存在一条数据线上
这时就出现了点对点
和多分支传输不会遇到的征用问题
为了解决这个问题
并保证整个数据线可以支持多个发送器
终端电阻需要被放置在传输线的两端
多点传输允许双向 半双工通信
这里半双工是指
信号可以在载体的两个方向上传输
但是不能同时传输
相比之下
双全工是指
在同一载体的两个方向上传输
在对这三种通信方式有了一定的了解之后
让我们来看一看 我们为什么
需要M-LVDC标准
LVDS技术最初只能支持点对点应用
后来该标准被修改为支持多分支应用
但是 LVDS标准仍不支持多点应用
多点应用程序引入了一系列新问题
例如 在多点系统中
主传输线两端 都需要
终端电阻截断
LVDS标准指定了100欧姆的终端负载
在多点系统中
100欧姆的传输介质对于发送器来说
可能只有50欧姆 甚至更低
仅凭借基本的LVDS驱动强度
无法保证350毫伏的摆幅
相较于现有的LVDS标准做再次修改
建立新的M-LVDS标准
可以更好地解决使用多点应用时的问题
LVDS和M-LVDS之间存在一些关键差异
如表所示
主要区别在于 M-LVDS的驱动强度
增加为11.3毫安
驱动负载为50欧姆
虽然多点系统负载
对发送器可能看起来像50欧姆
但当每个节点之间间隔很小时
很容易导致电容性负载
从而将发送器看到的有效负载
降低为30欧姆
11.3毫安的输出
确保M-LVDS发送器
在这些条件下仍然能提供
大于300毫伏的电压
M-LVDS还具有更宽的共同输入电压
与兼容电路上可能存在的电压范围
同时 M-LVDS还引入了
更严格的阈值电压范围
在使用M-LVDS器件时
可提供更高的噪音容限
M-LVDS的唯一缺点是
较低的最大速率
降低的速率保证了在多点应用中
对多个转接线的支持
M-LVDS标准指定了1ns的微小转换时间
将M-LVDS的最低速率限制为
500Mbps/秒
但每个转接线可长达5厘米左右
M-LVDS标准的一个附加功能
是接收器故障保护
LVDS标准并没有规定
接收器故障保护的任何要求
而M-LVDS标准则对故障保护做了定义
并规定了两类接收器
以实现故障安全的标准化
该标准使用 Type 1 和 Type 2来代指这两个接收器的类型
Type 1接收器类似于LVDS接收器
但是改进了阈值电压范围
Type 2接收器对于阈值电压做了偏移处理
小于正50mv的总线输入信号
被定义为低状态
大于150mv的被定义为高状态
Type 1 接收器可用于接收最高速率的信号
例如 数据 或者是时钟信号
Type 2接收器适用于
控制数据等低速应用
除了LVDS和M-LVDS外
B-LVDS也是常用的通信形式之一
B-LVDS代表bus LVDS
与LVDS和M-LVDS不同
B-LVDS并没有被标准化
它是由National Semiconductor发明的
现在是德州仪器的一部分
它的运行方式类似于M-LVDS
但具有不同的驱动强度
在负载很高的backplanes 应用中
应考虑B-LVDS
感谢您收看此视频
课程介绍
共计5课时,42分33秒
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