IC解密GMSL与FPD-LINK技术及测试要点
IC解密随着汽车智能化和自动驾驶技术的快速发展,车内通信系统的重要性日益凸显。车内异步串行总线技术,如LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)、GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link)和FPD-LINK(Flat Panel Display Link),已成为实现高性能摄像头、高清视频传输和高级驾驶辅助系统(ADAS)的关键技术。
本文将详细介绍GMSL和FPD-LINK的技术特点、应用场景,以及泰克公司提供的先进测试解决方案,帮助工程师应对高速信号完整性测试的挑战,确保车内通信系统的可靠性和高性能。
GMSL
IC解密GMSL是美信公司推出的车载SERDES总线,广泛应用于高性能摄像头和高清视频连接。它支持在同轴电缆和屏蔽双绞线上同时传输数据,具备高带宽、低延迟、高可靠性和低功耗等关键特性。以130万像素、18比特色彩深度和30fps帧率的广角摄像头为例,其带宽需求已超过1Gbps。此外,GMSL还具备以下特点:
● 带宽,以备份辅助广角摄像头为例,130万像素,色彩深度18比特以及帧率30fps,包含其他诸如控制比特及直流平衡编码,需要的带宽或速率将超过1Gbps。
● 延迟,对于时速100公里的汽车来说,每秒行驶距离将达27.8m。考虑到乘客及交通安全,低延迟非常关键。
● 可靠性,车辆全生命周期的磨损适应性都必须要考虑,并且具备检测工作运行情况的能力
● 功耗,减少器件和电缆的数量且增加系统通信能力一直是保持系统成本低廉且价格具备竞争力的根本。
● 图像质量,基于视觉的目标检测依赖所需处理的图片质量,高质量图片是必须的。
GMSL代次对应的摄像头及显示分辨率,如下图所示:
IC解密GMSL SERDES芯片自带SSC功能,以降低链路的EMI干扰。考虑到附加的供电与地线要求,GMSL芯片也具备power-over-coaxial架构来应对降低车重的挑战。具备双向控制信道。为了降低系统成本减少设计时间,GMSL具备菊花链式连接多个摄像头模组的能力。
GMSL支持Power Over Coax(同轴供电)功能,要实现此功能,同轴内导体频谱被分为三个频段:供电、反向信道数据、前向信道数据,如下图所示。通过滤波将确切的频段分配至对应的电路。数据通道为AC耦合,通过收发机输入端串联电容实现。
直流供电采用串联电感构建滤波器的低通特性,并且反向信道和前向信道带宽内阻抗提升至1kΩ。由于数据通道采用50Ω端接,20倍的阻抗提升足以耦合直流电压且滤除高频成分。