M-LVDS 和通信架构

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