FPD-Link

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.

Laden Sie die Anwendungsbeschreibung herunter und laden Sie das Whitepaper herunter

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.​

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.

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.

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).

Zusätzliche Ressourcen

• Blog: Jitter 101. Was Sie wissen müssen
• Whitepaper: Texas Instruments FPD-Link takten
• Broschüre: Timing-Lösungen für Automobilsysteme