設(shè)想這樣一種場景：你剛完成全新電路板設(shè)計，或是滿懷期待試用多款評估套件，卻發(fā)現(xiàn)收發(fā)兩端器件無法建立通信。調(diào)試千兆多媒體串行鏈路（GMSL）時遇到這類問題，不僅會拉長調(diào)試周期，還容易讓人束手無策。GMSL是現(xiàn)代設(shè)備中成熟可靠的傳輸技術(shù)，可在汽車電子、工業(yè)設(shè)備、數(shù)字醫(yī)療、航空航天等各類嚴(yán)苛工況下實現(xiàn)高速、低時延數(shù)據(jù)傳輸。為此，采用系統(tǒng)化的方法來調(diào)試GMSL鏈路鎖定問題十分關(guān)鍵。本指南梳理了實現(xiàn)鏈路鎖定、排查相關(guān)故障所需的思路與工具，保障數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、不間斷。
GMSL是ADI推出的SerDes鏈路技術(shù)。SerDes是SERializer（串行器）和DESerializer（解串器）的合成詞，顧名思義，整套鏈路由兩類器件配對互聯(lián)，搭建串行傳輸通道。
調(diào)試串行鏈路會存在特有難點：不能只單獨排查單顆芯片，必須從整機系統(tǒng)層面分析。此外，連接兩端器件的傳輸通道，也是縮小故障范圍時需要考量的一環(huán)。
無論是攝像頭端還是顯示屏端的GMSL器件，鏈路鎖定是所有GMSL系統(tǒng)最基礎(chǔ)的功能檢查項。鎖定狀態(tài)可通過GMSL評估套件上的LOCK指示燈，或是寄存器內(nèi)的LOCKED狀態(tài)位讀取判斷。
圖1：評估套件上LOCK指示燈的位置
鏈路鎖定，通常稱為LOCK，表示GMSL PHY能夠有效通信。此狀態(tài)意味著兩條數(shù)據(jù)通路，即前向通道（解串器接收通路）與反向通道（串行器接收通路），已正確同步。
圖2：非對稱全雙工數(shù)據(jù)傳輸方向
一旦建立鏈路鎖定，視頻傳輸和控制通道功能將立即可用。為了監(jiān)測鏈路鎖定狀態(tài)，每個GMSL串行器和解串器都配備有專用的LOCK引腳，提供關(guān)于鎖定狀態(tài)的硬件級指示。
此外，也可讀取寄存器來驗證此狀態(tài)，如圖3所示。
圖3：MAX96716A寄存器用于指示鏈路A LOCKED狀態(tài)位
多路輸入器件，以MAX96724為例，LOCK引腳僅在所有啟用的鏈路都被鎖定時才會置于有效電平。若無需使用全部鏈路，需先禁用閑置鏈路，才能正確獲取LOCK狀態(tài)。在這類場景中，LOCK引腳僅在所有鏈路被鎖定時才置于有效電平，以指示系統(tǒng)按預(yù)期運行。
雖然鎖定狀態(tài)在鏈路的兩端都有反映，但一般只需監(jiān)測連接到主處理器的端口即可。對于攝像頭系統(tǒng)，應(yīng)監(jiān)測解串器上的LOCK引腳。對于顯示系統(tǒng)，則應(yīng)監(jiān)測串行器上的LOCK引腳。
系統(tǒng)在啟動時若未能實現(xiàn)鏈路鎖定，說明基本配置或連接存在問題。以下是排查鏈路鎖定問題的檢查清單，以幫助識別和解決問題：
核查外部連接：檢查GMSL器件的全部物理接線，確保接線牢固、對位無誤。
檢查GMSL鏈路的連接，確認(rèn)GMSL鏈路的正負(fù)端口是否正確連接。
常見問題包括原理圖符號不正確，或屏蔽雙絞線配置錯誤。
必要時，可使用萬用表進行快速檢查，以驗證引腳間的連通性和線纜連接的正確性。
確認(rèn)電源供電正常：各路電源輸出需符合規(guī)格，滿足GMSL芯片的電壓要求。
校驗配置引腳參數(shù)：核對CFG引腳設(shè)置，確認(rèn)器件上電后載入正確的配置。
常見問題包括：施加到CFG引腳分壓器的VDDIO電壓不正確，或外部連接在啟動過程中導(dǎo)致CFG引腳上出現(xiàn)噪聲或錯誤電壓。
如果一端以3 Gbps模式啟動，而另一端以6 Gbps模式啟動，則兩端將無法鎖定。
在支持隧道模式的部件上，務(wù)必確保鏈路的兩端以相同模式（像素模式或隧道模式）啟動。模式不匹配將導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞。
使用外部晶體時，檢查晶體振蕩器，確認(rèn)其在25 MHz下正常工作并產(chǎn)生干凈的時鐘信號。
區(qū)分活動和非活動鏈路：在配置中禁用非活動鏈路。
查閱器件勘誤文檔：讀取0x0E寄存器內(nèi)器件版本號，對照勘誤文檔，確認(rèn)是否需要進行其他更改。
若完成以上全部校驗仍無法鎖定鏈路，則大概率存在信號完整性問題。排查物理設(shè)置中的潛在問題，例如線纜質(zhì)量或電磁干擾。條件允許時，可單獨與鏈路兩端器件通信，分別確認(rèn)單端器件功能是否正常。
按上述流程逐項排查，即可定位并解決GMSL系統(tǒng)鏈路鎖定故障，保障通信穩(wěn)定、系統(tǒng)功能正常。
在GMSL系統(tǒng)中建立并維持鏈路鎖定，是保障串行器、解串器正常通信的首要步驟。原理圖符號錯誤、線纜配置錯亂、啟動模式不匹配、信號完整性缺陷等諸多常見問題，都會導(dǎo)致鏈路工作異常。但無需擔(dān)心！按照上文梳理的步驟操作，即可搭建穩(wěn)定可靠的GMSL傳輸鏈路。最后，掌握鏈路鎖定的實現(xiàn)與監(jiān)測方法，是深度排查、穩(wěn)定運維整套GMSL系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
??點擊探索ADI“芯”世界
