V-by-One? HS在各種高速信號傳送用途中越來越得到廣泛應用的理由主要是它能高達最大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)（符號化）的方式。8B10B變調(diào)是80年代前半期開發(fā)的技術，廣泛應用在90年代后半期的面向高效能計算（HPC）的接口規(guī)格「InfiniBand」、面向無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誤。


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

第1是通過把8bit切換成10bit，限制了低頻率范圍的20％。也就是說，能減少20%的低頻率側。ISI波動（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Gbit/秒的高速數(shù)據(jù)傳送且傳送距離遠因此損耗大的情況下，控制ISI波動就能相應提高傳送品質(zhì)。

另一個理由是它能確保完全的DC平衡。也就是說即使AC結合也不會改變信號品質(zhì)。這樣就可以同時解決數(shù)據(jù)符號化依附的基線漂移和DC不平衡、killer?packet、電腦邏輯型等關于傳送信號的DC平衡問題。

我們來具體說明一下這個裝置。8B10B變調(diào)是將原有的8bit的輸入信號分為上段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)換線來將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符號。每種符號都備有正（＋）負（－）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；前一次為負的話下一次就輸出正的符號。根據(jù)這個code表的轉(zhuǎn)換，就能使「0」或「1」不會連續(xù)5bit以上；同時也能消除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4Gbit/秒，因此可僅用一根光纜傳送高分辨率數(shù)據(jù)和多個攝像頭拍攝的數(shù)據(jù)（圖2）。在削減成本減少重量的同時，也提高了可靠性。


此外如醫(yī)療用電子設備及打印機復合機（MFP）、娛樂設備等的影像信號、圖像信號的傳送用途上也可廣泛應用。使用V-by-One? HS能增大像素數(shù)和幀滯后。不僅如此，還可使用較細的光纜、或者延長光纜長度。

我們來看一下具體的實例。比如用V-by-One? HS來連接信號傳感器和控制主板時，可以使用0.32mm（AWG28）和0.25mm（AWG30）的銅線；這么細也能傳送數(shù)米。且因為光纜極細所以也很柔軟，因此即便在電子設備狹窄的內(nèi)箱里也可以簡單地纏繞光纜。

但對應V-by-One? HS的SerDes芯片的DataSheet上會出現(xiàn)DE（Data Enable、允許數(shù)據(jù)）信號和Hsync（水平同期）信號、Vsync（垂直同期）信號等不同的信號名稱出現(xiàn)。這些都是控制影像/圖像數(shù)據(jù)傳送時機的信號名稱。因此，有些工程師會問“V-by-One? HS是一種影像/圖像數(shù)據(jù)專用接口技術么？”但事實并非如此。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芯片來使用。

具體如下：首先Hsync信號和Vsync信號可以不使用。DE（DataEnable）信號在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；用于標示10bit信號的邊界。不使用Hsync信號與Vsync信號；僅將DE信號作為控制信號（K28.5的插入）來使用，這樣一來V-by-One? HS就可以作為通過數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)通信用的普通SerDes芯片來使用。換句話說，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)的嵌入式時鐘方式的技術。不同的是PCI Express Gen2的最大數(shù)據(jù)傳送速度略高，可達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)通信用高速接口來靈活運用。此外，它還有Bas通信規(guī)約特有的信號交換處理和無過耗等特征。當然，還可以根據(jù)需求自由裝配上位通信規(guī)約。

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

對應LVCMOS輸入信號的每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）。可對應時鐘頻率為24M～160MHz的范圍。
雖然是V - by -ONE?HS接口基本是單lane，但根據(jù)設備也有多l(xiāng)ane的產(chǎn)品?？梢愿鶕?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備上；而THCV235是64端子QFN。對應這些傳送器IC的接收器IC為「THCV236」。（圖3右）。輸出信號為LVCMOS。封裝是64pin QFN。

我司還準備了對應LVDS輸出信號的傳送器IC和接收器IC。1端口的LVDS對應的傳送器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對應的傳送器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 )。


此外我司還準備了四接口的LVDS對應的接收器IC--「THCV226」。雖然沒有四接口對應的傳送器IC，但設想可將2端口輸出的串行器IC（「THCV215 / 217」）2個并列，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，因此總帶寬可高達是13.6G bit/秒（實效帶寬是10.88G bit/秒）（圖6）。


此外，我們還有對應MIPI?CSI - 2輸入的傳送器IC--「THCV241 - Q」。
MIPI?CSI - 2輸入信號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)控相機等使用MIPI?CSI - 2接口的設備上，可實現(xiàn)延長電纜長度、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、機器視覺等用途上，都能使像素數(shù)和禎速大幅度提高。因此，今后也會在更廣泛的不同領域和用途上大顯身手。