应用于SCALER视频系统的LVDS发送器设计与研究

摘要

最近几年来,平板显示器(包括LCD、PDP、EL以及LED)获得了蓬勃发展,它们的优越性也越来越明显,在某些场合,已经开始逐渐取代CRT显示器,甚至完全取代了CRT.平板显示器在国内的热销和普及,需要相应的芯片支持.Scaler视频芯片正是针对这一需求设计的.同时,由于平板显示器分辨率和传输速率逐渐提高并且产品化,设计高分辨率平板显示界面最大的瓶颈,莫过于在数据传输期间不可避免的电磁干扰,数据满摆幅平行传输所带来的高功耗、低速也是传统数字视频界面难以解决的问题,因此,它需要一种高速的低电压低摆幅接口支持,本论文根据这一需要研究了一种低压差分信号(LVDS)发送接口.ANSI/EIA/EIA-644(1995年11月通过),主要定义了LVDS的电气特性;IEEEP1596.3(1996年3月通过),主要面向SCI(Scalable Coherent Interface),不仅定义了LVDS的电特性,还定义了SCI协议中包交换时的编码.本文在基于以上两个LVDS传输协议的基础上,研究和设计了应用于Scaler视频系统中的LVDS发送器.这种LVDS发送器的主要功能是将由Scaler系统处理好的RGB三色CMOS/TTL电平的视频信号及控制信号转换为LVDS电平的信号进行传输.它分为三个模块,并串转换模块将并行的视频信号转换成串行数据,然后通过LVDS驱动器转换成LVDS信号,PLL(锁相环)模块用来提供并串转换的时钟并同时保证数据和时钟的同步.针对上述的三个模块,本文用Verilog代码编写并串转换模块,并结合TSMC 0.25um综合库进行仿真综合,对另外两个模块采用全定制的方法,计算核心电路的模型参数,然后结合仿真库仿真并调整参数,最终达到系统要求.研究结果表明,本文所设计的LVDS发送器性能符合协议要求,能很好的应用于SCALER芯片中.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题背景

1.2发展概论

1.3 IC设计流程和EDA工具

1.4研究和设计高速LVDS I/O的意义

1.5本论文的体系安排

2 LVDS原理与功能设计

2.1 SCALER芯片中的LVDS接口

2.2 LVDS原理

2.3 LVDS内核模块设计

2.4 LVDS模块引脚定义

2.5 LVDS实现方法和流程

3 LVDS电路设计与仿真

3.1 P/S模块设计

3.2 LVDS DRIVER设计

3.3其他模块设计

4关于LVDS高速接口设计的思考与建议

5结论

致谢

参考文献

附录1作者在攻读硕士学位期间发表的论文

附录2并串转换模块Testbench文件

附录3 LVDS Driver电路图