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YASKAWA JZNC-RK41

YASKAWA JZNC-RK41 高速串/并轉換的實現

設計中視頻/音頻信號的串行傳輸通過HDMP1032/4A芯片組完成。HDMP1032/4A芯片組可實現高速數據鏈路的點對點通信，在使用中，它可以看成傳送數據和控制字的“虛擬帶狀電纜”接口。載入Tx發射芯片的并行位可以經過一個同軸電纜或是光纖鏈路串行信道到達Rx接收芯片，并在Rx恢復為最初的并行格式。

在發射端，HDMP1032內部的鎖相環（PLL）和時鐘發生器用來產射芯片工作所需要的全部內部時鐘。通過所需的并行碼率設置控制信號TXDIV1/0的選擇，PLL鎖住TXCLK輸入的時鐘，經CIMT編碼后擴展為20位（16位碼位+4位編碼位）。鎖相完成后，芯片開始接收并行碼率在TXDIV1/0設定范圍內的信號。又根據控制位的狀態，決定信號類型、進行編碼復接、串行輸出。

在接收端，高速串行數據進入Rx后，片內的時鐘——數據恢復電路（CDR）從輸入數據提取時鐘，恢復出數據。CDR電路鎖住REFCLK的頻率，與抽樣后的輸入信號相位對齊�；謴秃蟮臄祿M入解復接電路，時鐘發生器根據碼流速率產生內部電路所需的所有時鐘。此時串行數據解復接為并行數據，再進入譯碼器譯碼，然后輸出并行碼。

信號經一次復接后，2路視頻和4路音頻復接為13路并行的數字信號，同時，為了準確恢復音頻信號，保證接收端和發射端信號與復接時鐘之間的相對關系不變，我們將復接時用到的時鐘F1和F2也作為數據與信號并行傳輸，在接收端得到RF1和RF2。這樣，加上2路時鐘信號，總共15路數字信號進入二次復接芯片HDMP1032A的數據位。由HDMP1032A出來的1路串行數據經光纖傳輸進入HDMP1034A，通過其內部處理，在接收端得到的仍然是15路數字信號，即進入HDMP1032A的并行信號。這樣，音視頻信號的二次復接和一次解復接已經由HDMP1032/4A芯片組完成。

圖3 音頻二次解復接的電路原理圖

音頻二次解復接的實現

HDMP1034可自動產生兩個互為反相的RXCLK0和RXCLK1，作為所有輸出信號的標志信號，所有的恢復信號的相位均以這兩個信號作為參考。這對于得到用于恢復各路音頻的時鐘信號非常重要。圖2所示的是輸出信號與RXCLK0和RXCLK1之間的時序關系。RX［0-15］表示HDMP1032/4A芯片組中可作為信號傳輸的16位并行數據位，它們與RXCLK0的下降沿存在td、典型值為2ns的延遲。事實上，作為芯片時鐘輸入的TXFLAG經過芯片組后得到的RXFLAG同樣與各數據位相位一致。

從串行信號恢復出的各信號必須遵循的原則是用復接時用到的頻率去恢復出串行流中包含的各信號。因此，首先用同樣是Tx恢復出的16.384MHz的RX16MA將數據信號和外部擴展信號EX分離開，得到RXA。為了能準確地恢復RXA，所選用的16.384MHz時鐘的邊沿應該盡量靠近RXP［0-3］數據包的中間部分。處理的辦法是將RXFLAG做為數據位，RXCLK1做為時鐘，經過一個D觸發器，得到16.384MHz的RX16MA，這樣，RX16MA與RXAE之間存在約為5ns的延時。

對于RXP［0-3］的恢復選用的是兩個4.096MHz的時鐘，具體的電路如圖3所示。最后用于RXP［0-3］解復接的4個時鐘信號分別是DRF2及其反相信號，RF2及其經過與非門之后的信號。其中，DRF2及其反相信號分別解出RXP0和RXP2，RF2及其經過與非門之后的信號分別解出RXP3和RXP1。因為4路音頻復接成的串行信號速率為16.384Mbps，因此，對相鄰兩路音頻信號解復接的兩路時鐘信號應存在一個周期的延遲，對應到解復接采用的4.096MHz的時鐘，即為1/4個周期的延遲。

YASKAWA JZNC-RK41