Prostředky technické organizace komunikace v současné době mají největší zájem na IT průmyslu. To se projevuje ve vývoji bezdrátových systémů, a v zásadě plnění elektronických zařízení s možností komunikace s jinou technologií, která před několika lety a jazyk nešel. Ale tradiční kanály fyzického přenosu dat také nejsou zavedeny. Například koncepce LVDS (diferenciální signalizace nízkého napětí) je založena na principu přenosu signálů nízkého napětí několika různými kanály. Tento způsob uspořádání sběrnicových přenosů se liší vysokou účinností a současně není příliš nákladný.

Informace o obecném rozhraní

Odmítnutí bezdrátové technologie ve prospěch klasických kanálů má stále významný přínos. Nejde ani o stabilitu přenosu dat, ale o rychlost a nenáročné služby. Pokud jde o dynamiku, je v průměru tato linka schopna poskytnout 400-600 Mbps za kroucený pár. Technologie LVDS se objevila jako odpověď na požadavky na přenos informací na dálku. Jeho významný rozdíl od alternativních metod se však stal neobvyklým schématem větvení obrysů. Koneckonců, co je LVDS z hlediska technické a stavební realizace? Jedná se o soubor diferencovaných kabelových kanálů určených pro výměnu dat mezi zařízeními a čipy. Samotná hardwarová součást nepodléhá normalizaci. MožnáAplikované zařízení je v zásadě přístupné pro integraci rozhraní. Vedoucí však nejsou něco, co přesahuje současnou specifikaci. Navíc paralelní linky mohou být založeny na zastaralých vodičích bez optických sítí. Podstata technologie spočívá v organizaci těchto kanálů.


Diferenční signály mají nízkou citlivostní rozsah 250 až 450 mV. A v souvislosti s posouzením parametrů datových přenosových linek je stále nemožné ignorovat zdroj informací, se kterými pracuje rozhraní LVDS. Popis koncových zařízení může být vyjádřen ve formě vysílačů, které jsou prováděny jako proudové spínače. Toto zařízení zajišťuje nezávislost rychlosti zpracování signálu od hlavního napětí v vedení. Na základě výše uvedeného lze provést dva mezilehlé výstupy systému LVDS:

V procesu přenosu dat se předpokládá malá rychlost signálu vzhledem k parametrům citlivosti.

Vysílání se provádí proudem charakteru.

V praxi fungování rozhraní znamená, že systém bude schopen udržovat vysokou rychlost i při nízkém odvodu energie. Na specifických číslech bude teoretická rychlost 1923 Mbit /s, ale výrobci hotových řešení stále doporučují dodržování úrovně 655 Mb /s.

Vlastnosti distribuce diferenciálního kanálu

Za prvé bychom měli zvážit, co je v podstatě diferenciální signál. Jedná se o způsob přenosu dat prostřednictvím elektrických sítí za pomociprotifázové vedení. Podle pravidel organizace těchto kanálů se signál přenáší ve formě dvojice diferenciálů, přičemž každý proud má svůj vlastní vodič. V tomto případě je poskytována inverze - to znamená, že v jednom páru byly zapojeny dva signály s různými znaky. Nejlevnějším způsobem, jak tyto páry realizovat, je použití zkroucených vodičů, ale je také povoleno používat dvojité kabely a přímou dekompresi na desce s plošnými spoji. Zde je důležité zdůraznit, že přijímač LVDS reaguje přesně na rozdíl mezi dvojicí signálů a nikoli na rozdíl mezi zemnícím potenciálem a konkrétním vodičem.
Rozdílné páry mají také speciální konstrukci. V obvodech jsou signály LVDS označeny jako RX (0-3), RXC atd. Výstupní signál CLK zobrazuje frekvenci pixelů, která také definuje spektrum signálů R /G /B vysílače. V praxi může být rozhraní diferenciálních kanálů použito pro přenos 18 a 24 bitových barev. V tomto ohledu je systém LVDS nejbližším rozhraním TMDS, ale nerozlišuje jednotlivé páry diferenciálu. Jinými slovy, je možné, aby každá dvojice přiřadila signály k určitému spektru barev. Zvláštní pozornost si zaslouží a diferenciaci jako způsob přenosu kontrolních toků. V tomto případě signály přenášejí informace se specifickými schématy a konfiguracemi. Například jsou široce používány signály synchronizace rámců a linek, stejně jako kanály vysílající informace o opravě dat. Je však možné kombinovat nejen nesourodé páry s různými daty, ale také skupiny signálůliší se druh informací? Závisí to na konečném přijímači, s kterým funguje rozhraní LVDS? Popis principu zpracování takových dat lze znázornit následovně:

Vysílač registru posunů přijímá několik skupin informací z různých dvojic diferenciálu.

Přijímač převádí formát dat.

Ovládací panel znovu rozděluje toky a zvýrazní cílovou informaci.

Rozhraní tuneru upravuje nastavení hardwaru nebo vysílá signál do oblasti přehrávání.

Definice kvality signálu

Práce systémů založených na LVDS se vyznačuje rychlostí a rozsahem přenosu informací. Jedná se o hlavní kvalitativní ukazatele, které závisí na provozním potenciálu konkrétní linky. Za ideálních podmínek použití kanálu neexistují žádné vnější překážky, a proto jsou dosaženy maximální možné parametry rychlosti a rozsahu bez omezení. Jelikož však v praxi takové podmínky nenastávají, je při návrhu a údržbě rozhraní LVDS nutné posoudit jejich kvalitu.

Nejběžnějšími metodami pro analýzu diferenciálních linií je kresba očního diagramu. Zejména jasně ukazuje úroveň zkreslení signálu. Existuje také kvantitativní odhad vyjádřený takzvaným procentním podílem třesu. V komplexu obě charakteristiky ukazují na stupeň rozptýlení fotonu, který je určen několika faktory. Hlavní se nazývá inter-symetrická interference, určující útlum signálu a jeho frekvenční nerovnoměrnost. Také kanályPřenos dat sám o sobě se může navzájem ovlivnit. To platí pro sousední tratě opatřené izolací nízké kvality. Toto rušení lze minimalizovat pomocí mapování trasování.

Kompozice kanál

Kompletní řada systém tvořený LVDS vysílač a pojivové infrastruktury, nám poskytuje informační zdroj a přijímač. Maximální rychlost tohoto kanálu je 622 Mbit /s za předpokladu, blíže ke standardní konfigurace. Připojovací prostředí se skládá z desky s plošnými spoji a kabelového svazku. Kromě toho jsou povoleny také varianty, ve kterých může být jedna ze složek chybí. Ale v tomto případě LVDS rozhraní je omezená a rozsah a rychlost přenosu informací i bez ohledu na vliv vnějších faktorů. Tištěná deska slouží jako základ pro instalaci přijímače nebo vysílače. Také cvičil termynyruyuschyh integrační obvody, konektory pro funkční složky a jiné pomocné plošině, se podílí na systému. Klíčem komplexní výkon je vzájemný soulad všech jeho prvků, znamení, která bude technicky možné je instalovat na tratích PCB. Kontrola chyb při výběru součástí pro kanál LVDS se provádí ve fázi testování. Praktického provozu po zavedení workflow eliminovat nedostatky v ruce mohou vyžadovat velké finanční náklady a technické prostředky.

LVDS kabely a konektory

Připojená infrastruktura je založena na předních obvodech aprostředky umožňující jejich připojení. V diferenciálním rozhraní se doporučuje použít symetrický kroucený pár. Takový kabel poskytne optimální charakteristiky signálu díky podpoře konstantního odporu (přibližně 100 ohmů) a korespondujícímu účinku vodičů na konci přijímače. Současně není kabel LVDS a jeho parametry přísně regulovány. Výjimky lze připsat některým provozním ukazatelům drátu, konfiguraci poruch podle kontaktních míst apod. Volba kabelu závisí na specifických požadavcích systému. Například vzdálenost do 50 cm umožňuje použití téměř všech typů vodivých médií. Je žádoucí sloužit pár standardů CAT3-5 ve vzdálenosti až 10 cm. Rychlost takové infrastruktury bude až 400 Mb /s. Konektory použité pro vytváření spojení LVDS jsou také vybrány na základě konstrukčních požadavků systému. Ale v téměř každém případě je kladen důraz na možnost servisu vysokorychlostního kanálu přenosu dat s přihlédnutím k elektromagnetickému záření a externímu vedení. Zvláštní pozornost je věnována umístění čáry na kontaktech. Vstupní rozhraní může mít různé konfigurace konektorů, které se liší délkou a potenciální velikostí zkreslení. Konstrukce linek vyžaduje použití závěrů příslušných vodičů jedné dvojice. To vám umožní vyvážit rychlost s optimalizací rušení dodatečnými prostředky.

V praxi je tvorba diferenciálních kanálů s konektory jedním z klíčových technických parametrůTermoregulátory působí. Je důležité zvážit při připojení konečného přijímače s matricemi. 30-pinové rozhraní lze použít na základní úrovni výkonu. Moderní zařízení, která však vyžadují stále větší požadavky na šířku pásma, jsou vedena svým 40pólovým LVDS. Tento konektor může být jeden - a dva kanály - tato nuance by měla být také brána v úvahu při uspořádání spojení.

Řízení datových toků

Pro efektivní využití diferenciálních kanálů nestačí vybrat příslušné funkční komponenty. Úloha zefektivnění dat je řešena ve fázi vývoje konfigurace vysokorychlostních tratí. Návrhář vytváří platformu s jednotlivými vysílači, někdy i sériovými čipy. Jedná se o speciální převodníky signálu, které poskytují paralelní sekvenční distribuci. Na druhé straně je na konci přijímače instalován deserializátor, který provádí inverzní transformaci - ze sériového paralelního stavu. Používání serializátorů v praxi umožňuje optimalizovat frekvenci vysokorychlostního kanálu na hodnoty přijatelné pro cílové zařízení. Metoda řízení toku informací je také použita integrováním přijímačů a vysílačů. Například Xilinx obsahuje několik portů v programovatelném rozhraní LVDS pro hostování komponent stejného standardu. Toto řešení má významnou výhodu při optimalizaci konstrukce zařízení, což usnadňuje konstrukci cílové architektury kanálůs přihlédnutím k potřebným ukazatelům rychlosti bez ohledu na provedení externího rozhraní.

Použití technologie LVDS

Vývoj technologie je důsledkem zvýšených požadavků na přenos video informací. Konfigurace kanálového zařízení tohoto diferenciálního rozhraní je nejvhodnější pro obsluhu kancelářského a domácího zařízení, které pracuje s fotografiemi, videem, 3D grafikou a dalšími multimediálními materiály. Kromě toho mohou počítače a síťové distributory, jakož i satelitní komunikační systémy sloužit jako koncové zařízení. To znamená, že rozhraní LVDS a jeho aplikace lze nazvat univerzální z hlediska integračních příležitostí v moderních systémech pro přenos a zpracování digitálních informací. Nejběžnějším používáním technologie je kombinace monitorů z počítače a dalších zdrojů informací. Například pro LCD displeje s vysokým rozlišením se používají sběrnicové kabely LVDS s nízkou spotřebou energie, ale široká šířka pásma.

Pro organizaci vysokorychlostních datových toků pomocí čipů, které mohou převést data na 21-48 bitů pod vícekanálovým systémem LVDS s následným odchodem do hodinového signálu. Takové konfigurace se používají při obsluze super-rychlých serverů a směrovačů. Obecně lze říci, že diferenciální signalizace nízkého napětí je vhodná pro vícebodové systémy, jejichž komponenty musí být koordinovány z různých konců přenosu informací. Někteří konvertory LVDS naleznou své místo v průmyslu a mluvíforma náhodných datových klíčů.

Systém LVDS v monitorech a matricích

Standardizovaná rozhraní pro připojení zařízení pro reprodukci videa jako hlavní funkční komponenty jsou jen pluginy. Stačí, když zvolíte optimální charakteristiku vstupu, který bude organizován spojovacím vedením. Při výběru konektoru pro určité zařízení se berou v úvahu následující charakteristiky:

Rozlišení monitoru nebo matice.

Velikost obrazovky.

Frekvenční rámce atd.

Výše ​​uvedené termoregulátory například velmi závisí na diagonále. Takže 8palcové rozhraní LVDS může být vloženo do infrastruktury pomocí 20pólového stykače. Rostoucí kontakty se mohou objevit nejen na střední straně, ale také na bocích. Obvykle tyto "pěny" provádějí funkci uzemnění. Dobře navržené rozhraní poskytuje napětí pro komponenty matice, které se také liší v závislosti na velikosti obrazovky. Obvykle je počáteční hodnota 33 dostatečná pro 15-palcové zařízení a méně. Norma u 12 posílá matici na 19 palců atd. Při připojení je možné také zadat vysílače s přijímači. V moderních panelech jsou realizovány jako mikroobvody, ale někdy jsou zahrnuty do struktury měřicích přístrojů, tj. Regulátorů rozhraní LVDS. Připojovací obvody s tímto přídavkem vyžadují minimálně 30-pinový konektor. Distribuce signálů "kolíky" předpovídá zařazení do tří hlavních skupin:

VCC - napájecí napětí.

VSS - uzemnění.

RX -vstup je jeden z diferenciálních párů.

Výhody plynoucí z použití LVDS

Jednou z hlavních výhod tohoto rozhraní je snadnost řízení, koordinaci a spínačem. Většina moderních vysokorychlostních vedení zahrnuje použití speciálních materiálů pro výrobu stejných kabelů a monitorování signálů. V případě diferenciálních kanálů se používají nejjednodušší standardy, které také rozšiřují možnosti využití technologie. Typickým Matrix notebook založený na LVDS může poskytnout rychlý spínací prahové hodnoty výkonu vysílače se zvyšující se rychlostí zpracování signálu. Současně se náklady na energii ukládají za nízké nebo průměrné ceny za konkurenční přenosové datové linky. Optimalizace v této části dosáhnout snížením ztráta výkonu zátěže - méně než 12 mW při 100 ohm impedance. Někteří výrobci komponentů pro LVDS se také zaměřují na statistickou spotřebu energie. Ekonomický faktor je přitažlivý a pokud jde o náklady na složky, z nichž se vytváří infrastruktura. S použitím stejného kroucené dvoulinky v porovnání s optickým vláknem a velmi náklady a nákup, a náklady na údržbu. Část výhod plyne z použití metody diferenčního přenosu signálu jako takového. Je možné zvýraznit jednoduchost schémat přenosu informací a nízkou citlivost na rušení. Samozřejmě, pokud nezohledňujete záření v sousedních blízkých kanálech. NeRozhraní LVDS je kritické a citlivé při práci na silných magnetických polích. Oprava pedimentů nemá vliv na kvalitu přenosu, takže je šum uložen v rozumných mezích.

Závěr

Architektura většiny hotových řešení na technologické platformě LVDS se liší, pokud jde o výkonnost, hospodárnost a flexibilitu z hlediska funkčních změn konfigurace. Tato kombinace pozitivních funkcí výkonu se dosahuje kombinací nejlepších vlastností tradičního paralelního rozhraní (v nejnovějších verzích - digitálních) a zásad sériového připojení. V důsledku snížení počtu vodičů povolených používat systém v kompaktních zařízeních, které vyžadují současně podporu vysoce kvalitního vysílacího signálu. Matrix pro notebook založený na řadičích LCD skutečně demonstruje celou řadu technologických výhod. Vývoj takových řešení se nyní zabývá firmy jako Samsung, Philips, HP a další pracovní režim lze implementovat nezávisle na sobě, často domácí řemeslníci LCD panely. V tomto případě budete potřebovat základní sadu funkčních komponent s kabelem, konektorem, čipem řídicí jednotky a koncovými zařízeními. Jak však ukazuje praxe, dosažení takového výkonu s vysokou šířkou pásma je možné pouze ve vzácných případech. Uvědomujíc si to, výrobci komponent LVDS vytvářejí speciální linky s připravenou přenosovou infrastrukturou signálu, která může být integrována do libovolné multimediální instalace - hlavní věcí je správné propojení hlavních technickýchparametry Pokud jde o problémy s rozhraním v principu, mohou existovat vnější bariéry, ale tyto faktory jsou minimalizovány zahrnutím izolačních a stínících systémů. Mohou být integrovány jako volitelný doplněk a jako základní funkční prvek.