目前lcd被廣泛的應用于運輸（汽車和航太電子）和工業市場上，而這一代的數位介面正面臨著其他產業中少見的技術需求和挑戰，像是大范圍的工作溫度范圍（- 40° c ~105°）、電化或電隔離、互連數量的減少、長距電纜驅動（長達10公尺）等等。為了應付這些挑戰，美國國家半導體開發出了一款新型的互連數量極少（雙線）的串列介面產品。本文將介紹這款新型互連產品的特點，以及它是如何克服技術上的困難與相關產品特色。

　　導言

　　隨著lcd的應用朝向其他非傳統的電腦或消費性電子產品的領域中擴展，現有的lcd嵌入式數位介面的能力已無法滿足新一代技術挑戰的要求。最常應用的嵌入式數位介面lvds（低壓差動訊號發送），在其所支援的運輸（汽車和航太電子）與工業市場中即將被淘汰。為了滿足和面對上述技術的挑戰，市面上已有一款新型介面晶片組1，此款產品具有與lvds類似的特性，藉由利用創新的嵌入式時脈控制方案與更寬的資料串列比，大幅地減少了互連數量，其結果只需要一個差動對（雙線）來實現互連。此外，這款新型介面產品還能夠支援長電纜驅動和交流耦合。為了充分了解這款產品的重要性，以下筆者將對所要面臨的需求和挑戰進行詳細的評估。

　　挑戰

　　無論介面在本質上是屬于數位的還是類比的，下面列出了運輸與工業市場中，對于所有顯示器介面的標準要求：

　　* 減少互連數量

　　* 支援大范圍的工作溫度范圍： - 40° c到105° c

　　* 電化或電隔離（交流耦合）

　　* 長距電纜驅動能力：長達10公尺

　　在商業電子或電腦應用中大多數都選擇數位介面（lvds 和hdmi），采用數位介面不但能夠降低整個系統的成本，還可以大幅地提高整個前面板的影像品質。

　　減少互連的數量后，除了可以大幅地降低整個系統成本，也能夠為在空間受限的應用中為系統的布線和組裝提供更大的靈活性。更值得一提的是，互連數量的減少將簡化介面和/或其他通過底座的電線束的布線工作。

　　由于在運輸和工業應用中，介面會暴露于嚴酷的戶外環境，因此這些應用均要求所有介面在其額定頻寬內，必須能夠在很寬的溫度范圍（- 40° c到105° c，可能還不是最極限的范圍）中可靠地工作。

　　介面透過交流耦合實現的電化/電隔離能帶來許多好處。從介面硬體的角度來看，交流耦合為子系統提供相互之間的電隔離。在運輸相關的環境里（如汽車、航空和火車等），此一隔離使得介面能于具有不同電位的網路中，與一些子系統進行交互運作。電隔離的另一個好處是其為顯示子系統所提供從介面到電源的短路保護。這是因為在任何電池供電的子系統中，短路保護的功能是必要條件。交流耦合所帶來的另一個好處就是使介面工作能夠不受任何硅制程的電壓/幾何形狀影響。例如在某些情況下，資料源介面可能需要在1.8v的制程電壓下工作，而接收器介面卻需要在3.3v的硅制程電壓下工作。長距電纜驅動則是另一個必要條件。在資料源（圖像處理器、dsp和處理器）和處理器~（處理器或lcd）之間的距離可能大于10公尺的應用中，介面必須在不依靠任何附加的訊號恢復和/或電緩沖元件的情況下，能夠支援達10公尺或更長距離的電纜。例如，汽車中的后座娛樂系統、機載娛樂系統，以及公車或地鐵運輸系統中的資訊娛樂系統中，顯示器都會被放置在遠離資訊源的位置。

　　成果

　　為了面對這些嚴苛的要求，美國國家半導體開發出一款能夠有效解決這些技術挑戰的lvds serdes（串列解串器）晶片組ds90c2411 和ds90c1241。

　　serdes的特點

　　這款晶片組將接收高達24位元的并行cmos/ttl電位資料，以及來自圖形或視頻資料源資料相關的時脈源。資料和時脈將在單個差動對上串列傳送。24位元資料可以被用來表示顯示顏色資料（共18位元或6位/顏色）和控制訊號（hsync, vsync和資料使能）。對于最大840mbps的合成頻寬，能支援從5mhz到35mhz的頻率（今后可以擴展到65mhz）。

　　透過介面上的資料源和接收器兩側的差動對的每個腳/電源上分別加入電容（參見圖1），能夠有效地實現介面連結的交流耦合。電容將有效地阻擋連結上任何直流電位的偏置，這樣就成功的隔離接收器與資料源以及它們與自身的電源。通過這些相同的電容實現的任何直流電位的隔離，實際上只讓更高頻率（大于1mhz）的交換內容通過電實體介面連結。在此情況下，串列化訊號本身實際上是在與lvds電氣電位（+/- 350 mv）類似的差動電位上進行交換的。與其他類型的介面相比，這一較低的差動擺幅電位會帶來相對更低的功耗和emi效能。

　　圖　　1：雙線串列介面。

　　數量減少的互連

　　在這款新產品中采用了兩種方法，大幅度減少了互連的數量：

　　* 嵌入式時脈

　　* 較寬/大的串列比

　　高達24位元的并行資