LVDS接口信号一致性测试,时序性测试,信号完整性测试
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- 更新时间
- 2024-06-20 07:28
中用到了fpga+lvds:
一、系统介绍
emccd相机由图像传感器、驱动电路、fpga(spartan-3)、lvds接口和电源等组成。lvds输出接口使用2片ds92lv1021,每片实现10bit并行数据到1路串行lvds的转换(即串行调制,ser),其中1片转换10bit图像数据,1片转换行(h)、场(v)同步,统一使用像素时钟(25mhz)调制,lvds串行速率为25x10=250mhz。
图像输入使用配套的2片ds92lv1210完成lvds到并行数据的转换(即解串,deser),送fpga(virtex-5)预处理后,由cameralink接口输出至标准pcicameralink图像采集卡。
二、故障现象
观察图像有抖动现象,实测图像采集卡的h、v信号有干扰脉冲,往前测试发现1片ds92lv1210解码芯片有时“失锁”,即其locked输出上有脉冲(正常一直为低电平!)。
三、问题分析
这套采集系统以前使用普通ccd相机是都是正常的,这次换成emccd相机后才出现这个问题,其主要区别是emccd相机有1mhz的幅度达45v以上的高压ccd驱动脉冲Φhv,事实上只要关掉高压脉冲(这样ccd没有图像输出),使用fpga中产生的测试图像,locked、h和v信号就都正常了,说明问题就是这个Φhv给lvds输出通道所造成的emi干扰(传导或辐射)引起的。
由于lvds接口已使用双绞线并加了屏蔽,只能从数据源上找问题,用示波器观测fpga送给ds92lv1021的并行数据(10bit图像、h、v和像素时钟等),发现打开、关闭Φhv时其上升/下降沿有变化,说明这些信号抗干扰能力较弱,即信号的完整性有问题。
四、解决办法
对于fpga来说,要提高输出脉冲沿的抗干扰能力,可修改引脚的slew rate和drive current(或drivestrength),而drive current与i/o电平标准有关
(来源:spartan-6 fpga selectio 用户指南p31)
fpga i/o口的slew rate有fast或slow两种,drivecurrent从2ma~24ma,都可在约束文件中设定,缺省值为:slew rate=slow,drivecurrent=12ma,i/o电平=lvcmos25。
通过将fpga输出的所有并行数据的drive current提高到24ma,问题解决。
总结:fast slew rate + 大的drive current+ 高的i/o电平,抗干扰能力越强,同时,其所产生的emi信号也越强(干扰其它电路),具体取舍应根据系统实际情况来定。
这种lvds接口已经有国产的了,ms1023、ms1224速度能达到85m,国半的这一对是低速的,高速的还有一对。
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