V-by-One? HS在各種高速信號(hào)傳送用途中越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用的理由主要是它能高達(dá)最大4G bit/秒的數(shù)據(jù)傳送速度。但其同樣優(yōu)秀的可靠性也越來(lái)越得到重視。

具有如此高的可靠性，歸功于它采用了8B10B變調(diào)（符號(hào)化）的方式。8B10B變調(diào)是80年代前半期開發(fā)的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在90年代后半期的面向高效能計(jì)算（HPC）的接口規(guī)格「InfiniBand」、面向無(wú)線通信基地局的接口規(guī)格「CPRI（Common Public Radio Interface）」以及「OBSAI（Open Base Station Architecture Initiative）」的視覺接口等用途上（図1）。這些用途都絲毫不允許任何錯(cuò)誤。


那為什么使用8B10B變調(diào)技術(shù)能提高產(chǎn)品可靠性呢？主要有兩方面理由。

第1是通過(guò)把8bit切換成10bit，限制了低頻率范圍的20％。也就是說(shuō)，能減少20%的低頻率側(cè)。ISI波動(dòng)（ISI：Inter-symbol interference）是從振幅大的低頻率向振幅小的高頻率波形重疊而發(fā)生的，所以其效果非常大。在超過(guò)Gbit/秒的高速數(shù)據(jù)傳送且傳送距離遠(yuǎn)因此損耗大的情況下，控制ISI波動(dòng)就能相應(yīng)提高傳送品質(zhì)。

另一個(gè)理由是它能確保完全的DC平衡。也就是說(shuō)即使AC結(jié)合也不會(huì)改變信號(hào)品質(zhì)。這樣就可以同時(shí)解決數(shù)據(jù)符號(hào)化依附的基線漂移和DC不平衡、killer?packet、電腦邏輯型等關(guān)于傳送信號(hào)的DC平衡問(wèn)題。

我們來(lái)具體說(shuō)明一下這個(gè)裝置。8B10B變調(diào)是將原有的8bit的輸入信號(hào)分為上段3bit和下段5bit，然后分別將上段的3bit轉(zhuǎn)換成４bit（3B4B轉(zhuǎn)換）；下端的5bit轉(zhuǎn)換到6bit（5B6B轉(zhuǎn)換）。每段都是根據(jù)事先定好的轉(zhuǎn)換線來(lái)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符號(hào)。每種符號(hào)都備有正（＋）負(fù)（－）2種線。8B10B code表上稱之為「RD+/-（Running Disparity）」。前一次的串行傳輸為正的話下一次就為負(fù)；前一次為負(fù)的話下一次就輸出正的符號(hào)。根據(jù)這個(gè)code表的轉(zhuǎn)換，就能使「0」或「1」不會(huì)連續(xù)5bit以上；同時(shí)也能消除1和0之間數(shù)量的不均等（dispality）。1與0的數(shù)量差會(huì)持續(xù)保持在±1以內(nèi)。因此幾乎可以確保完全的DC平衡。

采用V-by-One? HS的通用用途的代表例有車載攝像頭的影像/圖像接口。V-by-One? HS的最大數(shù)據(jù)傳送速度高達(dá)4Gbit/秒，因此可僅用一根光纜傳送高分辨率數(shù)據(jù)和多個(gè)攝像頭拍攝的數(shù)據(jù)（圖2）。在削減成本減少重量的同時(shí)，也提高了可靠性。


此外如醫(yī)療用電子設(shè)備及打印機(jī)復(fù)合機(jī)（MFP）、娛樂(lè)設(shè)備等的影像信號(hào)、圖像信號(hào)的傳送用途上也可廣泛應(yīng)用。使用V-by-One? HS能增大像素?cái)?shù)和幀滯后。不僅如此，還可使用較細(xì)的光纜、或者延長(zhǎng)光纜長(zhǎng)度。

我們來(lái)看一下具體的實(shí)例。比如用V-by-One? HS來(lái)連接信號(hào)傳感器和控制主板時(shí)，可以使用0.32mm（AWG28）和0.25mm（AWG30）的銅線；這么細(xì)也能傳送數(shù)米。且因?yàn)楣饫|極細(xì)所以也很柔軟，因此即便在電子設(shè)備狹窄的內(nèi)箱里也可以簡(jiǎn)單地纏繞光纜。

但對(duì)應(yīng)V-by-One? HS的SerDes芯片的DataSheet上會(huì)出現(xiàn)DE（Data Enable、允許數(shù)據(jù)）信號(hào)和Hsync（水平同期）信號(hào)、Vsync（垂直同期）信號(hào)等不同的信號(hào)名稱出現(xiàn)。這些都是控制影像/圖像數(shù)據(jù)傳送時(shí)機(jī)的信號(hào)名稱。因此，有些工程師會(huì)問(wèn)“V-by-One? HS是一種影像/圖像數(shù)據(jù)專用接口技術(shù)么？”但事實(shí)并非如此。它也可以作為采用8B10B變調(diào)方式的普通數(shù)據(jù)通信用SerDes芯片來(lái)使用。

具體如下：首先Hsync信號(hào)和Vsync信號(hào)可以不使用。DE（DataEnable）信號(hào)在8B10B變調(diào)方式中一般用于「K code（K28.5）」 的插入。K28.5是K code中的1種；用于標(biāo)示10bit信號(hào)的邊界。不使用Hsync信號(hào)與Vsync信號(hào)；僅將DE信號(hào)作為控制信號(hào)（K28.5的插入）來(lái)使用，這樣一來(lái)V-by-One? HS就可以作為通過(guò)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)通信用的普通SerDes芯片來(lái)使用。換句話說(shuō)，V-by-One? HS是「采用8B10B變調(diào)方式的最大4G bit/秒的通用SerDes芯片。

這在高速串行接口的物理上可以說(shuō)是類似于「PCI Express Gen2」的存在。PCI Express Gen2也是一種使用8B10B變調(diào)的嵌入式時(shí)鐘方式的技術(shù)。不同的是PCI Express Gen2的最大數(shù)據(jù)傳送速度略高，可達(dá)5G bit/秒；且必須遵循上位通信規(guī)約。

因此，V-by-One? HS更能作為一般的數(shù)據(jù)通信用高速接口來(lái)靈活運(yùn)用。此外，它還有Bas通信規(guī)約特有的信號(hào)交換處理和無(wú)過(guò)耗等特征。當(dāng)然，還可以根據(jù)需求自由裝配上位通信規(guī)約。

THine Electronics已產(chǎn)品化了眾多對(duì)應(yīng)V - by -ONE?HS的發(fā)送（傳送器）IC和接收（接收器）IC（表1）。

對(duì)應(yīng)LVCMOS輸入信號(hào)的每lane最大數(shù)據(jù)傳輸速度為4G位/秒的傳送器IC有「THCV231」和「THCV235」（圖3左）。可對(duì)應(yīng)時(shí)鐘頻率為24M～160MHz的范圍。
雖然是V - by -ONE?HS接口基本是單lane，但根據(jù)設(shè)備也有多l(xiāng)ane的產(chǎn)品。可以根據(jù)需要的區(qū)域選擇。

THCV231和THCV235的區(qū)別在于封裝。THCV231 是32pin的QFN封裝，適用于裝載在小型化要求的電子設(shè)備上；而THCV235是64端子QFN。對(duì)應(yīng)這些傳送器IC的接收器IC為「THCV236」。（圖3右）。輸出信號(hào)為L(zhǎng)VCMOS。封裝是64pin QFN。

我司還準(zhǔn)備了對(duì)應(yīng)LVDS輸出信號(hào)的傳送器IC和接收器IC。1端口的LVDS對(duì)應(yīng)的傳送器IC為「THCV233」，接收器IC為「THCV234」（圖4）。V - by -ONE?HS接口是1 lane，這個(gè)產(chǎn)品的最大數(shù)據(jù)傳送速度為3.4G bit/秒。

2端口的LVDS對(duì)應(yīng)的傳送器IC為「THCV215」，接收器IC為「THCV216」。V - by -ONE?HS接口為2 lane，最大數(shù)據(jù)傳送速度是每lane 3.75G bit/秒（圖5 )。


此外我司還準(zhǔn)備了四接口的LVDS對(duì)應(yīng)的接收器IC--「THCV226」。雖然沒有四接口對(duì)應(yīng)的傳送器IC，但設(shè)想可將2端口輸出的串行器IC（「THCV215 / 217」）2個(gè)并列，作為集成傳送器電路的ASIC等去使用。
V - by -ONE?HS接口為4道，最大數(shù)據(jù)傳送速度3.4G bit/秒，因此總帶寬可高達(dá)是13.6G bit/秒（實(shí)效帶寬是10.88G bit/秒）（圖6）。


此外，我們還有對(duì)應(yīng)MIPI?CSI - 2輸入的傳送器IC--「THCV241 - Q」。
MIPI?CSI - 2輸入信號(hào)lane數(shù)為4根，V - by -ONE?HS接口的lane數(shù)為2根（圖7）。
在車載攝像頭和監(jiān)控相機(jī)等使用MIPI?CSI - 2接口的設(shè)備上，可實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)電纜長(zhǎng)度、減少lane數(shù)等功能。


V - by -ONE?HS不僅在液晶電視上，在車載攝像頭和監(jiān)控相機(jī)、機(jī)器視覺等用途上，都能使像素?cái)?shù)和禎速大幅度提高。因此，今后也會(huì)在更廣泛的不同領(lǐng)域和用途上大顯身手。