内容简介
本书以高速串行
通信接口
技术为主线,介绍当代高速串行口的原理、
设计开发；以具体项目为例，系统地介绍
现代高速串行通信接口技术及应用。全书共分6章，分别介绍了高速串行通信接口技术的
基础知识、FPD-Link平板显示连接技术、HDMI高清多媒体接口、DVI接口的设计等内容；最后介绍了基于这些技术在数码产品中的设计与应用。
图书目录
目 录
第1章 现代高速串行通信接口概述 （1）
1.1 高速串行接口简介 （1）
1.2 高速串行口的发展 （3）
1.2.1 存储
设备的高速串行接口技术 （3）
1.2.2 高速视频串行平板连接技术 （4）
1.2.3 HDMI接口技术 （5）
1.2.4 DVI接口技术 （7）
1.3 本章小结 （7）
第2章 低压差分
信号 （8）
2.1 低压差分信号的电气
标准 （8）
2.2 低压差分信号的特点 （10）
2.3 低压差分信号的接口 （12）
2.4 噪声环境中提高可靠性设计 （14）
2.5 LVDS集成电路 （15）
2.6 总线LVDS （16）
2.7 线缆及连接器性能测试 （16）
2.7.1 连接线缆 （17）
2.7.2 线缆接地以及屏蔽连接 （20）
2.8 LVDS系统性能测试 （21）
2.8.1 LVDS信号质量 （21）
2.8.2 误码率测试 （26）
2.9 本章小结 （30）
第3章 LVDS应用 （31）
3.1 电气性能上的优势 （31）
3.2 端接 （31）
3.3 LVDS的应用模式 （32）
3.4 FPGA和ASIC的嵌入式LVDS I/O （34）
3.4.1 引线长度 （34）
3.4.2 ESD保护 （34）
3.4.3 容性负载 （35）
3.4.4 电缆驱动能力 （36）
3.5 国半广泛的LVDS解决方案 （37）
3.6 背板设计及LVDS总线 （38）
3.6.1 配置 （38）
3.6.2 总线的LVDS （40）
3.6.3 背板设计 （42）
3.7 本章小结 （47）
第4章 高速设计 （48）
4.1 PCB设计 （49）
4.1.1 布线 （50）
4.1.2 差分布线 （50）
4.1.3 端接处理 （51）
4.2 降低电磁干扰（EMI） （52）
4.2.1 差分信号的电磁辐射 （52）
4.2.2 降低EMI的设计 （54）
4.2.3 地面返回路径 （56）
4.2.4 电缆屏蔽 （57）
4.2.5 电磁兼容的结论 （57）
4.3 交流耦合 （57）
4.4 LVDS电路设计准备工作 （58）
4.5 不同设计的差异 （59）
4.5.1 阻抗不匹配 （59）
4.5.2 TTL与LVDS信号之间的干扰 （60）
4.5.3 LVDS背板驱动器与FPGA的连接 （62）
4.6 降低LVDS电磁干扰（EMI） （62）
4.7 共模噪声的抑制 （62）
4.8 LVDS错误自检电路 （65）
4.8.1 错误自检电路的广泛应用 （65）
4.8.2 嘈杂环境
故障保护的提高 （65）
4.8.3 外部故障保护电阻的选择 （66）
4.9 本章小结 （67）
第5章 平板显示接口技术 （68）
5.1 各种视频显示技术的特点 （68）
5.2 数字视频的采集和处理 （70）
5.2.1 采样过程 （70）
5.2.2 量化过程 （71）
5.3 图像颜色空间的表示和转换 （72）
5.3.1 RGB颜色空间 （72）
5.3.2 YUV颜色空间 （73）
5.3.3 抗干扰能力强 （74）
5.3.4 YCbCr颜色空间 （75）
5.4 数字显示屏 （76）
5.4.1 各种显示技术的成像原理 （76）
5.4.2 显示器性能指标 （78）
5.5 平板显示控制器接口 （80）
5.6 双像素转换器输入/输出信号 （83）
5.7 时序控制模块介绍 （85）
5.7.1 行同步 （85）
5.7.2 场同步 （87）
5.8 数字平板控制 （90）
5.8.1 双像素转换器 （90）
5.8.2 视频输出VOUT （93）
5.9 电源系列开关 （94）
5.10 寄存器模块 （96）
5.11 本章小结 （99）
第6章 HDMI接口技术 （100）
6.1 HDMI
物理层 （102）
6.1.1 TMDS信号 （102）
6.1.2 HDMI源端特征 （105）
6.1.3 HDMI接收端TMDS特征 （105）
6.2 引脚定义及电气性能 （106）
6.2.1 引脚定义 （106）
6.2.2 +5 V电源信号 （108）
6.2.3 DDC （108）
6.2.4 HOT插件检测信号（HPD） （109）
6.2.5 鲁棒性能要求 （109）
6.3 信号及编码 （109）
6.3.1 连接的体系结构 （110）
6.3.2 数据包的定义 （112）
6.4 视频 （115）
6.5 音频 （118）
6.5.1 音频采样时钟捕获和恢复 （118）
6.5.2 L-PCM和IEC 61937压缩音频ACR （122）
6.5.3 DST音频ACR （122）
6.5.4 音频采样率和支持的需求 （122）
6.5.5 1比特音频采样率的要求 （123）
6.5.6 DST音频采样率的要求 （123）
6.5.7 音频与视频的关系 （124）
6.5.8 音频与视频同步 （125）
6.6 音频数据打包 （125）
6.7 数据包传送规则 （126）
6.8 控制和配置 （127）
6.8.1 信息帧 （127）
6.8.2 电子EDID数据结构 （131）
6.8.3 HDMI接口商品标识数据块 （131）
6.8.4 DVI/HDMI接口设备 （134）
6.8.5 音频和视频详细信息 （134）
6.8.6 增强DDC （134）
6.8.7 时钟 （134）
6.8.8 数据传输协议 （135）
6.8.9 热插拔检测信号 （135）
6.9 物理地址 （136）
6.9.1 物理地址查询 （136）
6.9.2 查询法则 （138）
6.10 ISRC处理 （139）
6.11 自动同步校正功能 （140）
6.12 本章小结 （142）
第7章 内容保护及兼容性 （143）
7.1 DCP实施 （143）
7.2 音频内容保护（ACP）包的应用 （143）
7.3 对DVI的兼容 （145）
7.4 深色更多细节 （146）
7.4.1 状态机 （146）
7.4.2 推荐N和CTS值 （147）
7.5 视频缩放自动配置 （151）
7.6 本章小结 （151）
第8章 消费电子控制信息CEC （152）
8.1 用法和习惯 （152）
8.1.1 状态图 （152）
8.1.2 用户最终的特征 （153）
8.1.3 支持功能 （153）
8.2 电气规格 （154）
8.3 信号及位时序 （155）
8.4 位时序 （155）
8.5 帧描述 （156）
8.6 可靠的通信机制 （158）
8.7 协议扩展 （159）
8.8 CEC仲裁 （159）
8.9 设备连接和寻址 （160）
8.10 切换需求 （162）
8.10.1 CEC交换机 （162）
8.10.2 非CEC交换机 （163）
8.11 CEC特征描述 （163）
8.11.1 一键播放 （163）
8.11.2 路由控制 （164）
8.11.3 系统待机信息 （166）
8.11.4 一键录制 （167）
8.11.5 系统信息 （169）
8.11.6 录像控制 （170）
8.11.7 调谐器控制 （171）
8.11.8 供应商指定的命令 （172）
8.11.9 OSD状态显示 （173）
8.11.10 设备OSD名转换 （173）
8.11.11 设备菜单控制 （174）
8.11.12 远程控制传输 （175）
8.11.13 给出设备电源状态 （175）
8.12 设备状态 （176）
8.12.1 设备状态 （176）
8.12.2 状态改变 （176）
8.13 本章小结 （178）
第9章 数字视频接口DVI （179）
9.1 DVI接口概况 （179）
9.2 LVDS与TMDS的比较 （180）
9.3 DVI接口要求及应用 （181）
9.3.1 DVI接口对设备的要求 （181）
9.3.2 DVI的典型应用和芯片现状 （182）
9.4 DVI架构需求 （183）
9.4.1 插拔和运行参数 （183）
9.4.2 数字监视器电源管理 （184）
9.4.3 信号列表 （185）
9.4.4 DVI接口电路对时序的要求 （186）
9.5 TMDS保护 （187）
9.5.1 编码器保护 （187）
9.5.2 解码器保护 （189）
9.6 TMDS电气参数 （190）
9.6.1 系统频率和操作条件 （190）
9.6.2 连接线参数 （191）
9.6.3 抖动参数 （192）
9.6.4 电气测试
流程 （193）
9.7 DVI连接的物理参数 （194）
9.7.1 机械电子及环境特征 （194）
9.7.2 芯片散热与敷铜 （196）
9.8 本章小结 （196）
参考文献 （198）
序言/前言
前 言
随着视频显示信息量的加大：存储设备容量的增加，数据传送的速度也需要提高，传统的串行接口和并行接口技术已不能满足要求。20世纪90年代，快速串行接口得到了迅速的发展，在物理层上又主要依赖于低压差分信号，所以高速串行接口的应用不断出现，包括USB、硬盘连接的SATA接口、平板显示接口、视频接口（DVI）、高清多媒体接口（HDMI）等，在应用上非常普遍。作为工程技术人员，掌握高速串行接口技术应是必备的
技能，本书是一本较好的技术参考书。
本书特点
本书的内容编排和目录组织十分讲究，可以使读者快速掌握高速串行接口的应用和开发能力。本书中的每个知识点都是以简短的篇幅介绍其中最基本、最常用的基本知识、原理、
规范和设计方法，可作为高校电子类专业学生很好的参考书。本书通过性能指标的测试数据，可以给开发人员提供很好的技术参考。
概括来讲，本书具有如下特点：
取材广泛，内容丰富，本书包括实际电路设计；
内容完整，结构清晰，本书选择的内容以及技术的实现都是由浅入深、循序渐进；
资料翔实，可开发性强，本书对技术细节阐述从多方面给予
分析、论证，提供准确的数据，并穿插图片和表格，能给开发人员很好的
指导；
规范准确，注释清晰，本书所有协议规范都有详尽的注释，便于读者理解协议的功能和实现方式。
在书中给出的一些设计方法有通用的指导原则，这是设计人员都应遵守和注意的。
组织结构
本书从最基本的高速串行通信所使用的低压差分（LVDS）信号入手，对其电气性能标准、信号特征作了充分的阐述，并给出总线应用上的多种处理方式。在电路及PCB的设计，专门用一章作了分析，并给出了具体实现的方法。在具体接口上的应用中，对接口的架构、实现原理，根据其技术标准，进行了细致的剖析；并对物理层的连接、链路层的编/解码及硬件的实现和软件的编程设置进行了充分的阐述。
本书并未将在其他资料和书中讲解比较多的USB接口技术纳入，主要目的是让读者对应用LVDS信号的一些新型接口有更多、更深入的了解，使其具备相应的技术开发能力。
读者对象
大、中专院校相关专业学生；
高等职业技术院校相关专业学生；
电子技术培训教师和学员；
电子技术爱好者和相关技术人员。
编者与致谢
本书由杨坤明老师主编，全书内容与结构由杨坤明老师规划、统稿，并完成编写各章节全部内容。感谢研究生白小丽和本科生程晓雅在资料收集整理上的帮助，参与本书编排 与校对的还有邹素琼、冯强、曾德惠、许庆华、程亮、周聪、黄志平、胡松、邢永峰、邵军、边海龙、刘达因、赵婷等，在此也一并表示感谢，并感谢成都盛奇奥科技有限公司在技术和相关设计资料上的支持。
特别说明
为充分体现本书的特点，帮助读者深刻理解本书编写意图和内涵，进一步提高本书在教学上的使用效率，欢迎读者将本书使用过程中出现的问题与各种探讨、建议反馈给我们，本书编者将竭诚为您服务。由于作者水平所限，加之网络技术发展迅速，本书的覆盖面广，书中错误和不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指证。我们的E-mail：china_54@tom.com。
