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

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