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SN65MLVD040: 接收器TYPE-1和TYPE-2模式怎样选择?

Part Number:SN65MLVD040Other Parts Discussed in Thread: ADS131E06

TI FAE您好:

 我司使用TI的M-LVDS接口芯片:SN65MLVD040,将SPI串行总线信号转换为LVDS信号,用于背板的板间通信,以增强SPI信号的抗干扰性能和通信速率。

SN65MLVD040数据手册中指出其接收器有两种TYPE模式可选择:

在TI的应用笔记文档《SLLA108AIntroduction to M-LVDS (TIA/EIA-899)》中有如下描述:

图中高亮字段意思为,TYPE-1模式用于传输高速数据和时钟信号,TYPE-2模式用于低速通信如控制信号等;请问,怎样界定通信速率或时钟频率高于某值时选择TYPE-1?

我司SPI总线的CLK时钟频率为10MHz,请问应该选择TYPE-1模式还是TYPE-2模式?

我司的产品在调试过程中发现,将SPI单端信号总线转换成M-LVDS信号后,在背板跨板通信中很不稳定,请问在此类设计中,有没有相关的硬件设计指导与注意事项?

Kailyn Chen:

您好,依据M-LVDS标准,基于最小时间为1ns的转换时间,最大信号速率可达到500Mbps。当前商业可用的最大为250Mbps。

所以可以看到SN65MLVD040的data rate最大也是250Kbps,即clock 频率为125Mhz。

我没有找到具体划分高速和低俗的频率界线标准,但是对于250Kbps的速率来说,如果速率在几十kbps的话,我想就可以判断为low speed,假如为150kbps 我们可以认为high speed。 但是两种type的最重要区别还是type2的有偏置电压,如下:

您的意思是SPI的数据信号,LVCMOS 电压要转换成MLVDS信号吗?或者是什么电压类型的信号转换成MLVDS信号,我看下我们是否有可直接转换的bridge 芯片。

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user1846639:

您好!

关于您的回复:

(1)所以可以看到SN65MLVD040的data rate最大也是250Kbps,即clock 频率为125Mhz。

疑问:文中250Kbps应该是250Mbps吧?

(2)我没有找到具体划分高速和低俗的频率界线标准,但是对于250Kbps的速率来说,如果速率在几十kbps的话,我想就可以判断为low speed,假如为150kbps 我们可以认为high speed。

疑问:文中250Kbps、几十Kbps、150Kbps的单位是不是错了?应该是Mbps?

关于您的提问,回复如下:

(1)我们是板卡插拔式装置,其中有2张板卡(暂定为板卡1和板卡2)是模拟量采集功能板卡,还有些是DI/DO功能板卡;

(2)装置中只有板卡1上带有MCU(ST的某型号),而板卡2和其它DI/DO板卡都不带MCU,通过板卡1上的MCU的SPI总线进行通信和数据交互;

(3)板卡1上有5片ADC(TI的ADS131E06)工作在菊花链模式下,板卡2上同样有5片ADC(TI的ADS131E06)工作在菊花链模式下;

(4)由于直接在背板上走SPI单端信号线,其速率和抗干扰性能都得不到保证,所以打算将SPI总线转换成M-LVDS信号;

(5)板卡2的SPI时钟速率为10MHz,其它DI/DO的SPI 时钟速率为4MHz,测试过程中发现,板卡2的SPI通信很不稳定,读出的ADC状态字和采样数据会经常出错,而其它DI/DO板卡的SPI通信是正常的。

我们现在做了很多测试和验证,板卡2的SPI通信一直无法得到解决,我们不知道造成板卡2SPI通信出错的根本原因是什么:

(1)因为MCU的SPI在读数据时是基于本身SPI总线的SCK,而板卡2的ADC输出数据经过单端转M-LVDS信号后有10多ns的延时,是不是这个延时造成的?

(2)信号传输质量本身不稳定?因为硬件PCB Layout上没有严格进行阻抗控制和等长处理;

(3)M-LVDS芯片的接收器TYPE模式不对?我们现在所有板卡上的M-LVDS芯片接收器的TYPE模式都为TYPE-2;

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Kailyn Chen:

您好,是的,抱歉上面250Mbps我写错了,应该是Mbps而不是Kbps。

另外,根据您的描述,信号传输质量不稳定,有可能和阻抗匹配有关系。 还有就是多片ADC使用的同步问题。

type1 和type2 的选择,主要还是看输入Vi的电压范围来决定。比如SN65MLVD040来说,可以看下Table 1的真值表. 比如Vid>35mV,选择type1,Vid>135mV的话选择type2. 

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user1846639:

您好,如您所说:“type1 和type2 的选择,主要还是看输入Vi的电压范围来决定。”

但是,作为接收器来讲,输入的差分电压是由M-LVDS的驱动器输出差分电压决定的,比如SN65MLVD040的驱动器输出差分电压值最小为480mV,最大为650mV,那是不是意味着选TYPE-2就可以了,和通信速率没关系?

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Kailyn Chen:

我认为是的,因为SN65MLVD040 既支持type1 也支持type2。 所以在它能支持的data rate范围内,并没有给出因为data rate的限定去划分的。

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