音頻信號在模擬域與數字域之間的每次轉換都會降低音質，因此盡可能保持音頻數據為數字形式對獲得最佳音質非常重要。面向媒體的系統(tǒng)傳輸(MOST)總線針對傳送車載音頻數據而設計，但實施起來比較昂貴，且對大多數應用來說大材小用。對于消費類音頻設備，一般采用S/PDIF(由SONY公司與PHILIPS公司聯合制定的一種數字音頻輸出接口)把壓縮的音頻數據從一個音頻設備傳送到另一個音頻設備。不過， S/PDIF的帶寬不足以以未壓縮的格式傳送5.1或7.1數字音頻，同時也缺乏適合汽車應用的經過驗證、魯棒的物理層。
采用LVDS傳送數字音頻數據是一個魯棒、低成本、高帶寬的接口方案，能方便被添加到現有硬件上，而不影響系統(tǒng)資源。目前已經可使用的I2S數字音頻數據可被傳送到汽車中的不同部位，而沒有實際上上的軟件開銷。通過保持音頻數據為數字形式，系統(tǒng)中不再需要多個ADC、DAC和線纜，由此節(jié)省下來的成本和電路板空間可用來實現其它功能。
| 圖1：I2S輸入信號的采樣波形。 |
LVDS已被用于將來自照相機、DVD播放器和導航系統(tǒng)的視頻數據路由傳送到汽車中的各種顯示設備上。LVDS所具備的低信號幅度和差分結構允許它以很低電磁輻射傳送高帶寬數據。
MAX9205被設計用來通過單個參考時鐘傳送10位并行數據。為將I2S信號SCLK、WS和SDA0-3作為數據傳送，參考時鐘需要與SCLK同步且至少為其頻率的2倍。MAX9205要求參考時鐘頻率范圍為16～40MHz，不過芯片將鎖定參考時鐘低至10MHz，從而允許使用普遍采用的12.28MHz時鐘頻率。
| 圖2：利用MAX9205/MAX9206傳送I2S音頻數據的電路原理圖。 |
離開模塊的信號在線束中必須非常魯棒，能忍受苛刻的汽車環(huán)境和故障狀態(tài)。LVDS總線需進行交流耦合，以免在發(fā)生高壓短路狀況時受到損壞。由于MAX9205不能自動對輸出信號進行直流平衡，所以應確保將要傳送的數據已經進行了直流平衡。在10個可用的輸入中，用到的一般不超過6個，因此可以利用其余的4個輸入來對傳送的數據進行直流平衡。SCLK和WS信號是對稱信號，因此只需對隨機信號SDA0-3進行反相并饋送到未用的輸入端，以確保待傳送的每個雙通道I2S數據包的1和0數量相等。
| 表1：串行器電路部分的元件和信號列表。 |
為滿足MAX9205的建立和保持時間并防止MAX9206解串器輸出的抖動過大，應該在I2S信號不處于轉變狀態(tài)時對其采樣。將TCLK_R/F接至GND，使MAX9205在參考時鐘(TCLK)下降沿對輸入進行采樣。這里假設SCLK狀態(tài)在TCLK上升沿改變。如果配置不同，就要對TCLK_R/F作適當調整，以確保滿足輸入信號的建立和保持時間要求。I2S輸入信號的正確采樣波形見圖1。
| 表2：解串器電路部分的元件和信號描述列表。 |
圖2給出了MAX9205和MAX9206的應用原理圖。左半部分的串行器電路包含串行化和傳送LVDS音頻數據流所需的電路。右半部分的解串器電路包含接收和并行化LVDS音頻數據流所需的電路。表1和表2分別列出了這兩部分電路的元件和信號描述。
綜上所述，LVDS是最有效的車載數字視頻接口，也是傳送音頻數據的最有效接口。MAX9205/MAX9206 LVDS串行器/解串器提供了在汽車內的兩點之間傳送多個I2S音頻流的簡單、低成本方案。Maxim公司的下一代LVDS產品將繼續(xù)得到改進，并支持在同一STP線上傳送控制和數據，從而消除了對額外控制接口的需求。
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