應(yīng)對高帶寬低功耗需求：V-by-One HS汽車接口測試詳解

V-by-One HS是日本賽恩電子公司（THine）獨立開發(fā)的專用于視頻信號傳輸?shù)腉b級串行化接口技術(shù)。它能夠?qū)?0bit/像素的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一對差分信號，與傳統(tǒng)的LVCMOS并行接口或LVDS接口相比，大幅降低了傳輸線的使用量，從而有效節(jié)省線材及連接器的成本。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于4k/2k以及UltraHD設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，并在平板電視、多功能打印機、安防攝像頭、工業(yè)用攝像頭、汽車導(dǎo)航儀、汽車后視攝像頭等多種圖像和視頻設(shè)備中得到應(yīng)用。

圖1. V-by-One HS接口連接示意圖

V-by-One HS的開發(fā)旨在傳輸大量視頻和控制數(shù)據(jù)，替代大尺寸液晶顯示器圖像輸入信號VESA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的LVDS技術(shù)。它支持EQ均衡器功能，能夠在嘈雜的條件下獲得高傳輸質(zhì)量；支持時鐘恢復(fù)CDR，解決了LVDS方案下時鐘和數(shù)據(jù)之間的偏差問題；支持?jǐn)_碼scrambling和時鐘恢復(fù)CDR，取消了LVDS的時鐘信號傳輸配線，降低了EMI干擾。根據(jù)顏色和控制所需的位寬，V-by-One HS提供多達(dá)32個通道，串行信號傳輸速度可達(dá)600Mbps～4Gbps，減少了配線和連接器的使用量，實現(xiàn)了總成本的降低和空間的節(jié)約。此外，由于傳輸速度可調(diào)節(jié)，與固定頻率的信號傳輸方式相比，降低了設(shè)備的耗電量。V-by-One HS技術(shù)還具有良好的兼容性，可以在原先的LVDS方案基礎(chǔ)上，無需進行很大的設(shè)計改動，實現(xiàn)無縫過渡。

在汽車電子領(lǐng)域，V-by-One HS技術(shù)主要應(yīng)用于汽車導(dǎo)航儀、汽車后視攝像頭等設(shè)備中。這些設(shè)備需要傳輸大量的高清視頻數(shù)據(jù)，而V-by-One HS技術(shù)的高帶寬和低功耗特性能夠滿足這些需求。例如，在汽車后視攝像頭中，V-by-One HS技術(shù)可以實現(xiàn)高清視頻信號的快速傳輸，確保駕駛員能夠?qū)崟r、清晰地看到車輛后方的情況，提高行車安全性。在汽車導(dǎo)航儀中，V-by-One HS技術(shù)可以支持高分辨率的地圖顯示和視頻播放，為駕駛員提供更好的導(dǎo)航體驗。

V-by-One HS接口的數(shù)據(jù)鏈路需要交流耦合，測試點通常位于發(fā)射機的特定位置。發(fā)射機的直流電氣特性要求包括CML預(yù)加重水平、CML共模輸出電壓和CML差分模式輸出電壓等。交流電氣特性要求則包括單位時間間隔、擴頻幅度、CML抖動和眼圖等。泰克提供的測試解決方案包括高性能示波器、探頭和相應(yīng)的測試軟件。示波器可以根據(jù)實際速率選擇合適帶寬的實時示波器，模擬接收機的行為，在近端和遠(yuǎn)端進行測試。探頭則可以選擇高帶寬探頭或測試夾具+同軸線纜（差分探測或單端探測）。

圖2. 測試連接示意圖

圖3. 發(fā)射機眼圖模板

接收機測試的測試點位于接收機引腳處，如果接收機IC引腳無法探測，則需要在IC附近的等效測試點進行測試。接收機的直流電氣特性要求包括相對直流電壓，交流電氣特性要求包括單位時間間隔、偏斜和眼圖等。泰克的測試解決方案同樣適用于接收機測試，能夠滿足各種測試需求。

圖4. 接收機眼圖模板

泰克的V-by-One HS測試方案支持多種測試項目，包括發(fā)射機直流測試、發(fā)射機交流測試、接收機直流測試和接收機交流測試等。測試項目涵蓋了CML預(yù)加重水平、CML共模輸出電壓、CML差分模式輸出電壓、單位時間間隔、擴頻幅度、CML抖動、眼圖等多個方面。此外，泰克的測試方案還支持生成測試報告，為工程師提供了全面的測試結(jié)果分析。

泰克的SDLA均衡仿真軟件支持接收機均衡模擬，可以通過使用均衡濾波器文件對輸入波形數(shù)據(jù)進行均衡處理，并測試、對比均衡前后的眼圖。均衡濾波器文件可通過SDLA軟件生成，通常V-by-One HS使用CTLE均衡。泰克的SDLA軟件支持CTLE、FFE/DFE均衡仿真，能夠幫助工程師優(yōu)化信號傳輸質(zhì)量。

泰克實時示波器支持8b10b解碼，可對V-by-One信號進行解碼調(diào)測，分析信號的碼流，并支持將解碼結(jié)果導(dǎo)出成Excel表格文件。此外，泰克的測試方案還支持8b10b總線觸發(fā)功能，能夠?qū)ｉT觸發(fā)某個或某些字符K碼或數(shù)據(jù)碼型，為工程師提供了強大的調(diào)試工具。

泰克支持V-by-One HS的信號質(zhì)量測試和鏈路解碼分析，測試使用實時示波器、探頭和相應(yīng)測試軟件。依據(jù)實際速率選擇合適帶寬的實時示波器，示波器在組網(wǎng)中，模擬接收機的行為，在近端和遠(yuǎn)端進行測試；高帶寬探頭或測試夾具+同軸線纜（差分探測或單端探測）。

圖5. MSO5X/6X示波器，DPO70K示波器

圖6. TDP7000系列三模探頭和P7700系列三模探頭

（支持差分/共模/單端）

1）支持發(fā)射機測量

圖7. 用測試V-by-One HS測試軟件測試發(fā)射機

2）支持接收機測量

圖8. 用V-by-One HS測試軟件測試接收機

3）支持多條lane同時測試

圖9. 多條lane同時測試

4）支持CDR PLL環(huán)路帶寬自動設(shè)定或手動指定

圖10. V-by-One HS測試軟件CDR PLL環(huán)路帶寬及速率設(shè)置

5）支持依據(jù)實際需求，修改各項目的限值limit要求

圖11. V-by-One HS測試軟件限值limit設(shè)置

6）支持依據(jù)實際需求，修改眼圖模板

圖12. V-by-One HS測試軟件眼圖模板

測試結(jié)果：

圖13. V-by-One HS測試結(jié)果

V-by-One HS技術(shù)憑借其高帶寬、低功耗和高可靠性等特性，在汽車電子領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。泰克公司提供的測試解決方案能夠滿足V-by-One HS技術(shù)的各種測試需求，幫助工程師快速、準(zhǔn)確地完成測試任務(wù)。隨著智能汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，V-by-One HS技術(shù)將在汽車電子領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用，而泰克的測試解決方案將繼續(xù)為工程師提供強大的支持，助力汽車電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。