現(xiàn)代高速串行通信接口技術(shù)與應(yīng)用

前言

隨著視頻顯示信息量的加大，存儲設(shè)備容量的增加，數(shù)據(jù)傳送的速度也需要提高，傳統(tǒng)的串行接口和并行接口技術(shù)已不能滿足要求。20世紀(jì)90年代，快速串行通信接口得到了迅速的發(fā)展，在物理層上又主要依賴于低壓差分信號，所以高速串行通信接口的應(yīng)用不斷出現(xiàn)，包括USB、硬盤連接的SATA接口、平板顯示接口、視頻接口（DVI）、高清多媒體接口（HDMI）等，在應(yīng)用上非常普遍。作為工程技術(shù)人員，掌握高速串行接口技術(shù)應(yīng)是必備的技能，本書是一本較好的技術(shù)參考書。本書特點(diǎn)本書的內(nèi)容編排和目錄組織十分講究，可以使讀者快速掌握高速串行接口的應(yīng)用和開發(fā)能力。書中的每個知識點(diǎn)都以簡短的篇幅介紹其中最基本、最常用的基本知識、原理、規(guī)范和設(shè)計(jì)方法，可作為高校電子類專業(yè)學(xué)生很好的參考書。本書通過性能指標(biāo)的測試數(shù)據(jù)，可以給開發(fā)人員提供很好的技術(shù)參考。概括來講，本書具有如下特點(diǎn)：取材廣泛，內(nèi)容豐富，本書包括實(shí)際電路設(shè)計(jì)；內(nèi)容完整，結(jié)構(gòu)清晰，本書選擇的內(nèi)容以及技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都是由淺入深、循序漸進(jìn)的；資料翔實(shí)，可開發(fā)性強(qiáng)，本書對技術(shù)細(xì)節(jié)闡述從多方面給予分析、論證，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并穿插圖片和表格，能給開發(fā)人員很好的指導(dǎo)；規(guī)范準(zhǔn)確，注釋清晰，本書所有協(xié)議規(guī)范都有詳盡的注釋，便于讀者理解協(xié)議的功能和實(shí)現(xiàn)方式。在書中給出的一些設(shè)計(jì)方法有通用的指導(dǎo)原則，這是設(shè)計(jì)人員都應(yīng)遵守和注意的。組織結(jié)構(gòu)本書從最基本的高速串行通信所使用的低壓差分（LVDS）信號入手，對其電氣性能標(biāo)準(zhǔn)、信號特征作了充分的闡述，并給出總線應(yīng)用上的多種處理方式。對于電路及.PCB的設(shè)計(jì)，專門用一章作了分析，并給出了具體實(shí)現(xiàn)的方法。在具體接口上的應(yīng)用中，對接口的架構(gòu)、實(shí)現(xiàn)原理，根據(jù)其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了細(xì)致的剖析；并對物理層的連接、鏈路層的編，解碼及硬件的實(shí)現(xiàn)和軟件的編程設(shè)置進(jìn)行了充分的闡述。

內(nèi)容概要

　　本書面向高校學(xué)生及工程技術(shù)人員，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)介紹技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。全書共分為9章，包括低壓差分信號、INDS應(yīng)用、高速設(shè)計(jì)、平板顯示接口技術(shù)、HDMI接口技術(shù)等內(nèi)容?！冬F(xiàn)代高速串行通信接口技術(shù)與應(yīng)用》從最基本的高速串行通信所使用的低壓差分（LNDS）信號入手，對其電氣性能標(biāo)準(zhǔn)、信號特征做了充分的闡述，并給出總線應(yīng)用上的多種處理方式。書中針對幾種高速串行接口技術(shù)，既有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議的描述，又有接口設(shè)計(jì)中的技術(shù)處理、開發(fā)細(xì)節(jié)，使讀者能容易、快速、全面地掌握高速串行接口的應(yīng)用開發(fā)?！　”緯驖u進(jìn)、內(nèi)容完整、實(shí)用性強(qiáng)，以教材方式組織內(nèi)容，可作為高等院校、職業(yè)技術(shù)院校電子類專業(yè)的教材，也可供工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 現(xiàn)代高速串行通信接口概述　1.1 高速串行接口簡介　1.2 高速串行口的發(fā)展　　　1.2.1 存儲設(shè)備的高速串行接口技術(shù)　　1.2.2 高速視頻串行平板連接技術(shù)　　1.2.3 HDMI接口技術(shù)　　1.2.4 DVI接口技術(shù)　1.3 本章小結(jié)第2章 低壓差分信號　2.1 低壓差分信號的電氣標(biāo)準(zhǔn)　2.2 低壓差分信號的特點(diǎn)　2.3 低壓差分信號的接口　2.4 噪聲環(huán)境中提高可靠性設(shè)計(jì)　2.5 LNDS集成電路　2.6 總線LVDS　2.7 線纜及連接器性能測試　　2.7.1 連接線纜　　2.7.2 線纜接地以及屏蔽連接　2.8 INDS系統(tǒng)性能測試　　2.8.1 LVDS信號質(zhì)量　　2.8.2 誤碼率測試　2.9 本章小結(jié)第3章 LVDS應(yīng)用　3.1 電氣性能上的優(yōu)勢　3.2 端接　3.3 LVDS的應(yīng)用模式　3.4 FPGA和ASIC的嵌入式LVDS I／O　　3.4.1 引線長度　　3.4.2 ESD保護(hù)　　3.4.3 容性負(fù)載　　3.4.4 電纜驅(qū)動能力　3.5 LVDS解決方案　3.6 背板設(shè)計(jì)及LVDS總線　　3.6.1 配置　　3.6.2 總線的LVDS　　3.6.3 背板設(shè)計(jì)　3.7 本章小結(jié)第4章 高速設(shè)計(jì)　4.1 PCB設(shè)計(jì)　　4.1.1 布線　　4.1.2 差分布線　　4.1.3 端接處理　4.2 降低電磁干擾（EMI）　　4.2.1 差分信號的電磁輻射　　4.2.2 降低EMI的設(shè)計(jì)　　4.2.3 地面返回路徑　　4.2.4 電纜屏蔽　　4.2.5 電磁兼容的結(jié)論　4.3 交流耦合　4.4 INDS電路設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作　4.5 不同設(shè)計(jì)的差異　　4.5.1 阻抗不匹配　　4.5.2 TTL與LVDS信號之間的干擾　　4.5.3 LVDS背板驅(qū)動器與FPGA的連接　4.6 降低LVDS電磁干擾　4.7 共模噪聲的抑制　4.8 LVDS錯誤自檢電路　　4.8.1 錯誤自檢電路的廣泛應(yīng)用　　4.8.2 嘈雜環(huán)境故障保護(hù)的提高　　4.8.3 外部故障保護(hù)電阻的選擇　4.9 本章小結(jié)第5章 平板顯示接口技術(shù)第6章 HDMI接口技術(shù)第7章 內(nèi)容保護(hù)及兼容性第8章 消費(fèi)電子控制信息CEC第9章 數(shù)字視頻接口DVI

章節(jié)摘錄

插圖：3.4  FPGA和ASIC的嵌入式LVDS I／O目前，可編程門陣列（FPGA）和專用集成電路（ASIC）正進(jìn)入總線LVDS的利用時代。增強(qiáng)的INDS驅(qū)動器特色設(shè)計(jì)使這些新產(chǎn)品更符合一個典型的多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這些FPGA平臺的分立解決方案有優(yōu)勢也有缺點(diǎn)，例如，當(dāng)電路板尺寸是一個關(guān)鍵的問題時，減少在PCB上的積體電路（ICS）有時是必要的，通常使得設(shè)計(jì)簡單，減少了互連和集成的解決方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師對各種信號特點(diǎn)的利用取決于信號的完整性。幾個主要的設(shè)計(jì)問題仍然需要加以解決，以便成功地設(shè)計(jì)出強(qiáng)大的背板接口。 引腳長度：背板接口到LNDS總線接收機(jī)的引線長度，在多點(diǎn)和多點(diǎn)總線中，長的引腳將使信號完整性減弱； ESD保護(hù)：抗靜電放電（ESD）提高了系統(tǒng)板在插入和移除事件中的可靠性； 電容性負(fù)載：工作設(shè)備端的I／O口存在的電容，高容抗導(dǎo)致低阻抗和低噪聲容限。3.4.1  引線長度減少引線長度是改善多點(diǎn)或多點(diǎn)總線信號完整性的最佳途徑之一。作為一個經(jīng)驗(yàn)法則，引腳長度不應(yīng)超過2.54 cm或1英寸，長的引腳線會因總線噪聲信號反射限制了系統(tǒng)性能。PCB工程師在進(jìn)行FPGA或ASIC芯片的布局時，會受到很大的限制。如果LVDS接收器集成到一個大的集成芯片中，其布局取決于很多因素，這些因素往往又和接收器與背板連接頭需靠得更近以保持信號完整性相沖突。3.4.2 ESD保護(hù)當(dāng)插卡或線纜在處理或插入到系統(tǒng)中時，存在ESD事件，選擇高ESD容差的設(shè)備將會增加板子的可靠性。從多種接口設(shè)備的ESD事件分析，可編程器件必須增強(qiáng)隔離保護(hù)。

編輯推薦

《現(xiàn)代高速串行通信接口技術(shù)與應(yīng)用》主要內(nèi)容：低壓差分信號－LVDS的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、電氣規(guī)范及性能測試LVDS在總線上的應(yīng)用高速電路的設(shè)計(jì)平板顯示接口技術(shù)HDMI接口技術(shù)DVI數(shù)字視頻接口技術(shù)《現(xiàn)代高速串行通信接口技術(shù)與應(yīng)用》特色：取材廣泛，內(nèi)容豐富?！冬F(xiàn)代高速串行通信接口技術(shù)與應(yīng)用》包括低壓差分信號LVDS標(biāo)準(zhǔn)，平板顯示連接技術(shù)，HDMI接口規(guī)范及設(shè)計(jì)，DVI接口的應(yīng)用。內(nèi)容完整，結(jié)構(gòu)清晰。《現(xiàn)代高速串行通信接口技術(shù)與應(yīng)用》從各接口的技術(shù)規(guī)范入手，對其技術(shù)的應(yīng)用、開發(fā)給出了可操作性的處理方法，由淺入深、循序漸進(jìn)。講解通俗，步驟詳細(xì)。每個接口的應(yīng)用與設(shè)計(jì)都以通俗易懂的語言闡述，并穿插圖片和表格。實(shí)例具體，參照性強(qiáng)?！冬F(xiàn)代高速串行通信接口技術(shù)與應(yīng)用》給出的技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)方法都是從具體的設(shè)計(jì)中提取，對開發(fā)有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。

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