LVDS(GMSL、FPDLINK)测试方案

1.概述

GMSL

GMSL 是美信的车载 SERDES 总线，用于高性能摄像头及高清视频连接，可以同时在同轴及屏蔽双绞线上进行传输。对于车载 ADAS 摄像头应用，需要考虑的关键点包括：

• 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具备自适应均衡能力，伴随着12个不同的补偿等级，均衡器使得 SERDES 系统支持30m 同轴及 15m 屏蔽双绞线 STP 电缆长度。自适应均衡可以周期性调整。

当前 GMSL 采用了 8b/10b 编码保证直流平衡，位于决定诸如摄像头应用中像素时钟、总线宽度之前。

在新一代的 GMSL Gen2 中，芯片支持 MIPID-PHY v1.2，高速率可至 2Gbps，前向链路速率高达 6Gbps，反向链路速率可达 187.5Mbps。

FPD-LINK

FPD-LINK全称是 Flat Panel Display Link，最早是由NI 于1996 年推出的高速数字视频接口（现在属于德州仪器TI），用于将笔记本电脑、平板电脑、平板显示器或LCD电视中图形处理单元的输出连接到显示面板的时序控制器。大多数笔记本电脑、平板电脑、平板显示器和电视都在内部使用该接口。其也属于 LVDS 标准第一个大规模应用的总线标准。

在车载应用中，FPD-LINK通常用于导航系统、车内娱乐、备份摄像头以及高级辅助驾驶系统中。由于车载环境对于电子设备来说是最严苛的要求，当前主要的 FPD-LINK II及III芯片都需要满足或者超过 AEC-Q100 汽车可靠性标准，以及 ISO 10605 汽车 ESD 应用标准。

2.解决方案

2.1GMSL/FPD-LINK 测试解决方案

由于 GMSL/FPD-LINK 采用了在高速串行信号中复用了反向控制信号，如果不能关闭反向控制信号或者在实际的应用环境中想验证高速串行信号的诸如抖动和眼图等信号质量，工程师在测试中往往还需要通过数字滤波器来滤除控制信号。但同时工程师还面临着如何进行准确的信号采集、时钟恢复设定以及S参数嵌入去嵌和均衡方式的设定等种种挑战。

工程师可以利用泰克数学运算中引入数字滤波器的方式进行自定义的信号选择，如下图所示的GMSL Gen2 的信号，其中叠加了187.5Mbps 的反向控制信号。这个信号的存在使得高速串行信号的高低电平存在剧烈的波动。

同时泰克在 MSO6B 系列示波器上还具备定制化LVDS自动化测试软件，其向导功能可以非常方便快捷引导工程师按步骤进行通道选择、信号分析、模板选择和编辑的设定，降低学习成本，增强工程师操作的信心。

该测试方案的组成由泰克 MSO6B 系列示波器、探头以及软件构成，MSO6B 系列示波器具备优异的性能：

1.高达10GHz 带宽，应对 FPD-LINK/GMSL 的测试带宽需求

2. 高达12比特的 ADC 分辨率

3.最高8个输入通道，方便进行混合总线的调试和分析，可支持多通道电源轨测量、多通道电源质量测量

4.优异的噪声性能：< 55μV @ 1mV/div 和 1 GHZ

5.采样率高达 50GS/s

6.内置了函数发生器、数字电压表以及频率计数器功能

7.15.6 寸容性触摸屏，分辨率高达 1920x1080，以及简单直观的全触摸操作方式

8.标配了与通道数目一致的 1GHz 无源探头

9.具备丰富的软件包选件，覆盖各种应用场景。

2.2泰克测试测量解决方案