低压差分信号LVDS

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  LVDS

  低压差

• 目前的点对点物理层接口，如RS－232、RS－422、RS－485、SCSI以及其他数据传输标准，由于在速度、噪声、EMI／EMC、功耗、成本等方面所固有的限制，使其越来越难以胜任实际的应用，所以在一些低电压工作环境中受到限制。在高速点对点数据传输中，低压差分信号（LowVoltage Differential Signaling，LVDS）技术具有可以对发射极耦合逻辑和各种高速I／O接口提供低功耗、低电压的特点。LVDS正是在这种背景下发展起来的驱动高速数据传输技术，现在广泛地应用在电信通信、数据通信和显示设备上的点对点通信中。高速数据通信可分为系统间的通信和系统内的通信，LVDS技术主要应用在系统内的数据通信，这是由于系统间的通信一般需要标准的通信协议，例如IEEE 1394、吉比特以太网等。如果在系统内使用这些协议，则在硬件和软件上的开销太大，所以简单、廉价的LVDS技术成为系统内数据通信的主要技术。LVDS技术主要应用在电路板内部、电路板与电路板之间，甚至机架与机架之间的数据通信，其传输介质为铜芯线或印制电路板连线。

  一、低压差分信号的电气标准LVDS最早是由美国国家半导体公司（National Semiconductor）提出的一种高速信号传输电平。国际上有两个工业标准定义了LVDS：ANSI／TIA／EIA－644（Telecommunication Industry Association／Electronic Industries Association）和IEEE 1996．3标准。ANSI／TIA／EIA－644（1995年11月通过）标准定义了LVDS的电气规范，包括驱动器输出和接收器输入的电气规范，但它并不包括功能性的规范、传输协议或传输介质特性。IEEE 1996．3标准（1996年3月通过）是可升级一致接口（Scalable Coherent Interface，SCI）的一个子集，该标准定义了SCI物理层接口的电气规范，它与ANSI／TIA／EIA－644相似，但ANSI／TIA／EIA－644更为一般，主要面向多重应用，而IEEE建立SCI－LVDS标准主要是为了SCI节点间的通信。ANSI／TIA／EIA－644标准定义了理论最大传输速率为1．923Gb／s，但其推荐的最大传输速率为655Mb／s；而IEEE 1996．3标准支持最大为250Mb／s的传输速率。这两个标准都指定了与物理介质无关的特性，只要介质在指定的噪声容限内将信号发送到接收器，LVDS接口均可正常工作。通常提到的LVDS标准是指ANSI／TIA／EIA－644标准，2001年ANSI／TIA／EIA－644标准已经被重新修订，电气标准如表1所示。

  表1 ANSI／TIA／EIA－644－A标准