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近年來，隨著CMOS成像傳感器和Flash存儲器等產品價格的日益下降，對于成像和視頻技術感興趣的消費者數量在不斷增加。在不久的將來，視頻將在汽車環境中的安全性應用方面創造價值，目的在于使我們行駛的路面和駕駛的汽車都更加安全。

 

豪華汽車中已經出現防撞系統，可以借助環繞在汽車周圍的多角攝像機，監視預定范圍內各種物體對車體的靠近情況。在惡劣的環境中，將這些遠程攝像機與用于實時分析每個圖片的集中視頻處理器相連接，會產生非常實際的問題，尤其是在各個攝像機可能生成16位或更高的視頻信息以及多個控制信號的情況下。很顯然，多重平行總線占據了相當大的空間并產生了多余的重量負擔；再嚴重一些，這大量的電線就會成為一個非常“有效”的天線，會將本地產生的高脈沖干擾引入系統的電子設備中。

 

汽車視頻應用所要求的技術，突出了許多系統的設計者要面臨的挑戰，這些系統將帶有中央顯示器/控制系統的多重資源結合在一起。舉例來說，一個具有代表性的車內系統結構，它包含導航幫助和娛樂子系統、攝像機等功能，可以掃描道路變化，監視靠近汽車的物體，同時還具有增強的夜視功能。

 

由于在工業應用中，比如CAN（控制器局域網），可能會傳輸監控信息，而子網絡會轉移視頻信息。特別是在歐洲的客車上，這種子網絡可能是基于MOST（面向媒體的系統傳輸）網絡的光纖，它們中的一些任務可以獲得有限的接受，如從遠程DVD播放器到椅背屏幕的視頻流。

LVDS支持

上面的任何一種方法都不適于將視頻數據直接從其來源轉移到目的地。消除寬數據總線的一種解決方案是借助LVDS（低壓差分信號）這種高速物理層接口。這項電流環技術在發射器上采用一個H橋輸出級，將大約3.5mA的電流驅入兩條導線中的一條，將信號載到接收器，電流的相對方向決定信號的極性。

 

接收器上一個額定電阻值為100ohm的電阻器端接在總線，并將約350mV的差分電壓加到一個獨立于系統電源電壓的1.25V的共模電壓上。操作級特別適用于3.3V邏輯電源，但是由于接收器具有50mV？2.35V的共模電壓范圍，一個LVDS鏈接可以允許在3V及以下的電源上，在發射器與接收器間高達 1V的對地電壓偏移。這將有助于在分布式系統中的通信，因為在這些系統中汽車的線束長度上將會產生相當大的直流偏移。最大短路電流為24mA。電阻值的范圍可以定義在90？132Ω之間以適用于電纜的特征阻抗，而小電壓擺動和電流環的平衡特性抑制了EMI的產生并減少共模電壓噪聲。其故障保護性確保接收器在故障狀態下輸出設定至邏輯1，其中包括傳輸信號丟損或接收器輸入短路等狀態。此特性使得系統設計者可以很容易地檢測到硬件的連接錯誤。

 

至關重要的一點是，電流模式邏輯和小信號擺動允許極高速的運行，假設采用一個無損耗的傳輸媒體，理論上的最大運行值可接近2GHz。在實踐中，有賴于互聯系統，最大的傳輸距離大約為10m。這個標準使用戶可以自由地選擇互聯方式，如PCB走線、靈活的PCS、帶狀電纜、雙絞線纜和連接器，以適用于點到點鏈接或多支路拓撲。因此， LVDS 的應用范圍包括：從電信支架背板到磁盤驅動接口，從互聯圖像處理器到筆記本電腦LCD屏幕。

 

 

 

SerDes 的簡化

經過很小的修改，LVDS技術還可以完全適用于在短距離串行連接中進行音頻數據傳送，如在汽車內的應用。這種方案中的關鍵因素在于發送器和接收器，它們通過對視頻信息進行串行或解串處理形成一種適用于串行連接的格式。Intersil公司基于其在專用串行器/解串器（SerDes）產品方面的豐富經驗，現已開發出SerDes器件的首個樣品，以簡化在汽車、消費類和工業應用研究中的音頻連接。器件ISL34340用一種類似于LVDS的格式傳輸數據，并整合了串行器/解串器的功能，從而允許在一個單獨的低成本差分對上進行雙向操作，如 Twinax 電纜或Cat5以太網雙絞線。

 

 

 

Intersil 的ISL34320/340器件的一個獨特方面在于執行了側通道的特性。除了視頻率正向通道，側通道配置了額外的邏輯，允許控制信號與遠程電纜端進行雙向傳輸。在典型操作中，系統處理器通過處于從模式的一個標準的I 2 C接口與ISL34320/340進行通信，并可以重新獲得例如電纜斷開這樣的故障信息。TDB（時分復用）電路可以允許I 2 C端口間高速的傳輸數據，否則I 2 C端口將會需要單獨的傳輸介質。

 

視頻數據傳輸模塊將成像數據封裝進入主要數據流，而單獨的側通道接收從I2C端口發出的數據。這個輔助通道可以通過在視頻垂直回掃期間，進行傳輸設置和控制。通過插入足夠的換向周期來保證控制數據不會與數據流相沖突，在每個數據幀間隔的每個方向上，一對芯片可以轉換高達224字節的數據。這就相當于在 60Hz幀率下，107kbp的原始數據吞吐量。

 

使用輔助傳輸機制，其中包括設置一個遠程SerDes芯片的使用而無需單獨的長距離I 2 C連接。在這種情況下，主處理器可以利用在本地（遠程）SerDes器件內RAM，在起動一個向遠程芯片的傳輸前匯集可配置數據。也可以在SerDes對之間，執行寄存器至寄存器的傳輸，利用I 2 C EEPROM變更數據或與傳感器等I 2 C器件進行通信。