MEMS Timing -Lösungen für Texas Instruments FPD-Link
| Geräte | Frequenz | Hauptmerkmale | Schlüsselwerte |
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Oszillator mit geringem Stromverbrauch | 44 Standardfrequenzen inkl. Und |
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Taktgeber | 1 bis 1000 MHz |
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1 Integrationsbereich von 12 kHz bis 20 MHz
FPD-Link
FPD-Link ist eine SerDes-Schnittstelle für Infotainment- und ADAS-Anwendungen. Sie verfügt über fortschrittliche Techniken für den Betrieb in harschen EMI-Umgebungen. Diese Verbindung erfordert einen zuverlässigen Taktgeber mit gut kontrolliertem Jitter. SiTime bietet robuste Taktgeber mit geringem Jitter, die die Jitter-Anforderungen von FPD-Link IV mit großem Spielraum erfüllen und so die zuverlässige Übertragung hochauflösender Daten über große Entfernungen und unter harsche Bedingungen ermöglichen.
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Vorteile der SiTime MEMS- Timing Technologie
Vollständiger MEMS- TaktgeberOszillatoren mit geringem Jitter Taktgeneratoren | Am robustesten unter realen Bedingungen500 fs rms Jitter Beständig gegen Stöße, Vibrationen und elektromagnetische Störungen Stabil über einen weiten Temperaturbereich | Integrierte MEMS, einfach zu verwendenKeine Probleme mit der Quarzzuverlässigkeit Zuverlässiger Start bei kalten Temperaturen 2,2 Milliarden Stunden MTBF |
FPD-Link ist eine von Texas Instruments entwickelte Serializer/Deserializer-Schnittstelle (SerDes) und wird heute häufig für Infotainment- und ADAS-Anwendungen eingesetzt. FPD-Link überträgt hochauflösende Videos von Kameras an ADAS-Computer sowie von Infotainmentsystemen an LCD-Displays. Dank fortschrittlicher Technologien ermöglicht es die Verwendung langer Kabel in harschen EMI-Umgebungen.
FPD-Link benötigt einen Single-Ended-LVCMOS- Taktgeber (genannt „PCLK“) zwischen 25 MHz und 100 MHz, der von einem Oszillator wie dem SiT1625 bereitgestellt wird. Taktgeber -Jitter muss gut kontrolliert werden. Übermäßiger Jitter im Taktgeber führt zu einer „Schließung des Augendiagramms“, was zu einer erhöhten Bitfehlerrate (BER) auf der Verbindung führt.
Weitere Einzelheiten finden Sie im Whitepaper zur FPD-Link-Taktung.
Asynchrone FPD-Link-Taktung
Der asynchrone Modus stellt die traditionelle Art der Ansteuerung serieller Datenschnittstellen dar: Taktgeber und Daten werden am Eingang des Serialisierers bereitgestellt. Nach der Übertragung werden Taktgeber und Daten am Deserialisierer wiederhergestellt. Da mehrere unabhängige Verbindungen jeweils mit einem eigenen Taktgeber arbeiten, wird dieser Modus als asynchron bezeichnet.
Abbildung 1. Blockdiagramm des asynchronen FPD-Link
Synchrone FPD-Link-Taktung
Im synchronen Modus wird der Taktgeber von einem Oszillator an die Deserialisiererseite des FPD-Links geliefert. Anschließend wird der Taktgeber über den FPD-Link-Rückkanal zum Serialisierer übertragen. Dieser Modus wird als synchron bezeichnet, da die Verbindung synchron zum Deserialisierer läuft und mehrere Verbindungen somit synchronisiert sind. Für die Synchronisierung mehrerer Verbindungen ist jedoch ein zusätzlicher Schritt erforderlich: Alle Deserialisierer- Taktgeber müssen die gleiche Frequenz und Phase haben. Ein Taktgeber ist hierfür das beste Baustein , wie im nächsten Abschnitt beschrieben.
Abbildung 2. Blockdiagramm des synchronen FPD-Link
Synchronisieren mehrerer FPD-Links mit einem SiTime Taktgeber
Wenn mehrere Kameras (z. B. vorne links, vorne Mitte und vorne rechts eines Fahrzeugs) synchronisiert werden, werden ihre Einzelbilder ausgerichtet. Dadurch wird der Bedarf an einem RAM-Puffer auf der ADAS-Computerseite reduziert, der sonst zum erneuten Ausrichten nicht übereinstimmender Videobilder benötigt wird.
Die Synchronisation mehrerer Verbindungen erfordert die gleiche Frequenz und Phase aller Taktgeber . Dies lässt sich am besten mit einem Taktgeber erreichen – siehe Abb. 3. SiTime Automotive Taktgeber verfügen über einen integrierten, hochzuverlässigen MEMS-Resonator. Mehrere konfigurierbare Ausgangsfrequenzen ermöglichen FPD-Verbindungen mit unterschiedlichen Frequenzen. Ein typischer Anwendungsfall sind mehrere Kameras mit unterschiedlichen Auflösungen. Erweiterte Funktionen für ADAS-Anwendungen sind ebenfalls verfügbar. Bitte kontaktieren Sie SiTime für Informationen zum detaillierten Funktionsumfang und zur Produktverfügbarkeit.
Abbildung 3. Mehrere synchrone FPD-Links
Vorteile von SiTime
Alle SiTime Bausteine bieten gegenüber Quarzkristallen die folgenden Vorteile, die insbesondere für Automobilanwendungen wichtig sind.
- Bis zu 50-mal höhere Zuverlässigkeit. Neben der Reduzierung von Feldausfällen führt eine höhere Zuverlässigkeit zu einer niedrigeren FIT-Rate. Dies liefert bessere Hardware-Sicherheitsmetriken in einer FMEDA, der quantitativen Analyse, die im Rahmen einer funktionalen Sicherheitsbewertung erforderlich ist.
- Bis zu 100-mal bessere Widerstandsfähigkeit gegen Stöße, Vibrationen und elektromagnetische Störungen aufgrund der geringeren Größe (0,4 x 0,4 mm) und Masse von MEMS-Resonatoren im Vergleich zu Kristallen.
- Funktionen zur Reduzierung elektromagnetischer Störungen, einschließlich der Auswahl der Antriebsstärke und Spread-Spectrum-Taktung (ausgewählte Bausteine).
MEMS Timing übertrifft Quarz
Höhere Qualität | Höhere Zuverlässigkeit |
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