FPD-Link

Cables used in an automotive environment

FPD-Link ist eine SerDes-Schnittstelle für Infotainment- und ADAS-Anwendungen, die über fortschrittliche Techniken verfügt, um den Betrieb in rauen EMI-Umgebungen zu ermöglichen. Diese Verbindung erfordert eine zuverlässige Uhr mit gut kontrolliertem Jitter. SiTime bietet robuste Taktgeber mit geringem Jitter, die die Jitter-Anforderungen von FPD-Link IV mit erheblichem Spielraum erfüllen, um die zuverlässige Übertragung hochauflösender Daten über große Entfernungen und unter rauen Bedingungen zu unterstützen.

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Vorteile des SiTime MEMS-Timings

Vollständiger MEMS-Uhrenbaum

Oszillatoren mit geringem Jitter

Taktgeneratoren

Am robustesten unter realen Bedingungen

500 fs RMS-Jitter

Beständig gegen Stöße, Vibrationen und elektromagnetische Störungen

Stabil über einen weiten Temperaturbereich

Integriertes MEMS, einfach zu bedienen

Keine 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), die heute häufig für Infotainment- und ADAS-Anwendungen verwendet wird. FPD-Link überträgt hochauflösende Videos von Kameras an ADAS-Computer sowie von Infotainmentsystemen an LCD-Displays. Es verfügt über fortschrittliche Techniken, um lange Kabel in rauen EMI-Umgebungen zu ermöglichen.

FPD-Link erfordert einen Single-Ended-LVCMOS-Takt (genannt „PCLK“) zwischen 25 MHz und 100 MHz, der von einem Oszillator wie SiT1625 bereitgestellt wird. Der Taktjitter muss gut kontrolliert werden. Übermäßiger Jitter auf der Uhr „schließt das Augendiagramm“, was zu einer erhöhten Bitfehlerrate (BER) auf der Verbindung führt.

Weitere Einzelheiten finden Sie im White Paper zur FPD-Link-Taktung.

Asynchrone FPD-Link-Taktung

Der asynchrone Modus stellt die traditionelle Art der Ansteuerung serieller Datenschnittstellen dar: Sowohl Takt als auch Daten werden am Eingang des Serialisierers bereitgestellt. Nach der Übertragung werden sowohl Takt als auch Daten am Deserialisierer wiederhergestellt. Da mehrere, unabhängige Verbindungen jeweils mit einem eigenen unabhängigen Takt laufen, wird dieser Modus als asynchron bezeichnet.​

Abbildung 1. Blockdiagramm des asynchronen FPD-Link

Synchrone FPD-Link-Taktung

Im synchronen Modus wird der Takt von einem Oszillator an die Deserialisiererseite des FPD-Links geliefert. Die Uhr wird dann „Uplink“ über den FPD-Link-Rückkanal an den Serialisierer übertragen. Dieser Modus wird als synchron bezeichnet, da der Link synchron zum Deserializer läuft und somit mehrere Links synchronisiert sind. Allerdings ist ein zusätzlicher Schritt erforderlich, um mehrere Verbindungen zu synchronisieren: Alle Deserialisierer-Takte müssen die gleiche Frequenz und Phase haben. Ein Taktgenerator ist das beste Gerät, um dies zu erreichen, wie im nächsten Abschnitt beschrieben.

Abbildung 2. Blockdiagramm des synchronen FPD-Links

Synchronisierung mehrerer FPD-Links mit einem SiTime-Taktgenerator

Wenn mehrere Kameras (z. B. vorne links, vorne in der Mitte und vorne rechts in einem Fahrzeug) synchronisiert werden, werden ihre Bilder ausgerichtet. Dadurch wird der Bedarf an einem RAM-Puffer auf der ADAS-Computerseite reduziert, der andernfalls zum erneuten Ausrichten nicht übereinstimmender Videobilder erforderlich wäre.

Voraussetzung für die Synchronisierung mehrerer Verbindungen ist, dass alle Uhren die gleiche Frequenz und Phase haben. Dies gelingt am besten mit einem Taktgenerator – siehe Abb. 3. SiTime Automotive-Taktgeneratoren verfügen über einen integrierten, hochzuverlässigen MEMS-Resonator. Mehrere konfigurierbare Ausgangsfrequenzen ermöglichen FPD-Links mit unterschiedlichen Frequenzen. Der typische Anwendungsfall sind mehrere Kameras mit unterschiedlichen Auflösungen. Erweiterte Funktionen für ADAS-Anwendungen sind ebenfalls verfügbar. Bitte wenden Sie sich an SiTime , um Informationen zum detaillierten Funktionsumfang und zur Produktverfügbarkeit zu erhalten.

Abbildung 3. Mehrere synchrone FPD-Links

MEMS-Timing-Lösungen für Texas Instruments FPD-Link

Geräte Frequenz Hauptmerkmale Schlüsselwerte
Oszillator mit geringer Leistung

44 Standardfrequenzen

inkl.
25 MHz (SiT1625A) für
FPD-Link IV ADAS

Und
27 MHz (SiT1625C) für
FPD-Link IV Infotainment
  • -40°C bis 125°C
  • ±25, ±30, ±50 ppm Stabilität
  • 1612, 2016, 2520, 3225 Pakete
  • 500 fs RMS-Jitter [1]
  • 2,3 mA typ. derzeitiger Verbrauch
  • Hohe Zuverlässigkeit
  • Erweiterter Temperaturbereich
  • Funktionen zur EMI-Reduzierung
  • Kleiner Fußabdruck
  • Geringer Strom
  • Geringer Jitter ermöglicht Verbindungen mit höchster Geschwindigkeit
Taktgenerator
 1 bis 1000 MHz
  • 4 konfigurierbare Ausgangspaare:
    ​​​​4 Differentialpaare oder
    8 Single-Ended-Ausgänge
  • ±30, ±50 ppm Stabilität
  • LVPECL, LVDS, HCSL, Low-Power-HCSL, FlexSwing™
  • < 200 fs RMS-Jitter [1]
  • Breites Spektrum
  • -40°C bis 125°C
  • 4x4 mm Pakete
  • Hohe Zuverlässigkeit
  • Integration: generiert alle Uhren für mehrere FPD-Links sowie weitere Uhren im System: PCI-Express, Ethernet, SoC-Uhren usw.
  • Kein externer Resonator erforderlich
  • Erweiterte Funktionen für AD/ADAS-Anwendungen
  • Für Informationen zu erweiterten Funktionen und Produktverfügbarkeit wenden Sie sich bitte an SiTime

1 12 kHz bis 20 MHz Integrationsbereich

SiTime-Vorteile

Alle SiTime-Geräte bieten gegenüber Quarzkristallen die folgenden Vorteile, die besonders für Automobilanwendungen wichtig sind.

  • Bis zu 50-mal höhere Zuverlässigkeit. Abgesehen davon, dass die Anzahl der Feldausfälle reduziert wird, führt eine bessere Zuverlässigkeit zu einer niedrigeren FIT-Rate. Dies liefert bessere Hardware-Sicherheitsmetriken in einer FMEDA, der quantitativen Analyse, die im Rahmen einer Bewertung der funktionalen Sicherheit erforderlich ist.
  • Bis zu 100-mal bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber Stößen, Vibrationen und elektromagnetischen Störungen aufgrund der geringeren Größe (0,4 x 0,4 mm) und geringeren Masse von MEMS-Resonatoren im Vergleich zu Kristallen.
  • Funktionen zur EMI-Reduzierung, einschließlich Auswahl der Antriebsstärke und Spread-Spectrum-Taktung (ausgewählte Geräte).

MEMS-Timing übertrifft Quarz

Höhere Qualität

Höhere Zuverlässigkeit
SiTime – Higher Quality
SiTime timing devices are up to 50x more reliable than legacy quartz

 

Zusätzliche Ressourcen

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