◆PCI-E總線簡(jiǎn)介 PCI-E(PCI-Express)是一種通用的總線規(guī)格，它由Intel所提倡和推廣，其最終的設(shè)計(jì)目的是為了取代現(xiàn)有電腦系統(tǒng)內(nèi)部的總線傳輸接口，這不只包括顯示接口，還囊括了CPU、PCI、HDD、Network等多種應(yīng)用接口。 PCI-E采用多對(duì)高速差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)速率可以是1代的2.5Gbps.2代的5Gbps或者3代的8Gbps。根據(jù)總線吞吐帶寬的要求,可以選擇x1/x2/x4/ x8/x16/x32的模式。x1/x2/x4/ x8/x16/x32是指總線的 Lane的數(shù)量,比如在x4模式下是收發(fā)各使用4對(duì)高速的差分線,而x16模式是收發(fā)各使用16對(duì)高速的差分線。由于可以根據(jù)傳輸帶寬需要選擇系統(tǒng)Lane的數(shù)量,因此PCI-E使用起來(lái)非常靈活。PCI-E總線的協(xié)議采用類似以太網(wǎng)的TCP/IP的分層結(jié)構(gòu),從下至上依次分為物理層(Physical Layer)、數(shù)據(jù)鏈路層(Data LinkLayer)和傳輸層(Transaction Layer)。在傳輸層以上的軟件接口和傳統(tǒng)的PCI/PCI-X是兼容的,因此早期在PCI/PCI-X接口上開發(fā)的程序不需要做太多的修改就可以移植到PCI-E接口上,大大節(jié)省了升級(jí)的成本。◆應(yīng)用場(chǎng)景 由于PCI-E總線吞吐率高、實(shí)現(xiàn)成本低、技術(shù)成熟,目前在臺(tái)式機(jī)、筆記本,服務(wù)器等應(yīng)用中已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)的外設(shè)接口,在很多需要高速數(shù)據(jù)交換的嵌入式應(yīng)用中,PCI-E也越來(lái)越普及。 北橋（多集成在CPU內(nèi)部）：掛高速設(shè)備，如顯卡，內(nèi)存南橋：掛低速設(shè)備，如LPC接口，網(wǎng)卡如：
1.x1/x2，用來(lái)擴(kuò)展低速設(shè)備，如網(wǎng)卡，聲卡，替代PCI插槽 2.x4，用來(lái)擴(kuò)展中速設(shè)備,如磁盤陣列卡，替代PCI-X插槽 3.x8/x16，用來(lái)擴(kuò)展高速設(shè)備，如顯卡，淘汰AGP插槽 在PCI-E總線的物理鏈路的一個(gè)數(shù)據(jù)通路(Lane)中，由2組差分信號(hào)，共4根信號(hào)線組成。其中發(fā)送端的TX部件與接收端的RX部件使用一組差分信號(hào)連接，該鏈路也被稱為發(fā)送端的發(fā)送鏈路，也是接收端的接收鏈路；而發(fā)送端的RX部件與接收端的TX部件使用另一組差分信號(hào)連接，該鏈路也被稱為發(fā)送端的接收鏈路，也是接收端的發(fā)送鏈路。 一個(gè)PCI-E鏈路可以由多個(gè)數(shù)據(jù)通路(Lane)組成，目前PCI-E鏈路可以支持1、2、4、8、12、16和32個(gè)數(shù)據(jù)通路(Lane)，即×1、×2、×4、×8、×12、×16和×32寬度的PCI-E鏈路。 PCI-E總線除了TX/RX數(shù)據(jù)線對(duì)，PCI-E接口還定義了一些輔助信號(hào)線，包括PERST#信號(hào)、REFCLK+和REFCLK-信號(hào)、WAKE#信號(hào)、SMCLK和SMDAT信號(hào)、PRSNT1#和PRSNT2#信號(hào)、JTAG信號(hào)等。
在臺(tái)式機(jī)、筆記本和服務(wù)器的應(yīng)用中,硬盤是必不可少的存儲(chǔ)介質(zhì),傳統(tǒng)的硬盤和計(jì)算機(jī)主板間的連接接口是并行的ATA接口。為了能夠提供更高的傳輸速度和更方便的連接，目前串行ATA(SerialATA,即 SATA)已經(jīng)取代并行ATA成為硬盤接口的主流。SATA 用7pin的連接器取代了傳統(tǒng)并行 ATA 的40pin電纜,因此連接更加方便,傳輸速率更高。SATA用兩對(duì)差分線提供雙向數(shù)據(jù)收發(fā),因此可以用比較小的信號(hào)擺幅提供更高的傳輸速率,而且差分線本身具有更好的抗干擾能力和更小的 EMI,因此可以支持更高速率的信號(hào)傳輸。SATA總線使用了嵌入式時(shí)鐘頻率信號(hào)，具備了比以往更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，能對(duì)傳輸指令（不僅是數(shù)據(jù)）進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。SATA和以往最明顯的分別，是用上了較細(xì)的排線，有利機(jī)箱內(nèi)部的空氣流通，增加了整個(gè)平臺(tái)的穩(wěn)定性。主要是用作主板和大量存儲(chǔ)設(shè)備（如硬盤及光盤驅(qū)動(dòng)器）之間的數(shù)據(jù)傳輸。SATA接口的信號(hào)部分由7根電纜線組成，其中3根地線，可以削弱消除串行電纜間的干擾，另外4根為兩兩差分的信號(hào)線，分別起到發(fā)送與接收。
◆Ethernet技術(shù)簡(jiǎn)介 在PC和數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域中,以太網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛。現(xiàn)在廣泛使用的以太網(wǎng)的技術(shù)從20世紀(jì)90年代10Base-T標(biāo)準(zhǔn)推出以來(lái),發(fā)展非常迅速。目前比較普遍使用的是基于雙絞線介質(zhì)的10M/100M/1000M以太網(wǎng),同時(shí)10G及更高速率的以太網(wǎng)技術(shù)也在服務(wù)器、數(shù)據(jù)交換等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。10Base-T、100Base-Tx,1000Base-T都是使用雙絞線介質(zhì)和RJ-45連接器(有時(shí)稱為水晶頭)做數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),由于布線簡(jiǎn)單、成本低廉、使用方便,目前是最廣泛使用的以太網(wǎng)技術(shù)(標(biāo)準(zhǔn)里的T是指Twisted Pair,即雙絞線)。◆應(yīng)用場(chǎng)景 以太網(wǎng) ◆接口定義（以RJ45為例） RJ45連接器上有8個(gè)pin腳,可以連接4對(duì)雙絞線。其中10Base-T、100Base-Tx只使用其中的2對(duì)，一對(duì)用來(lái)發(fā)送,另一對(duì)用來(lái)接收；而在1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)里,會(huì)同時(shí)用到4對(duì)雙絞線,而且每對(duì)雙絞線上都是同時(shí)有數(shù)據(jù)的收發(fā)。
◆MIPI簡(jiǎn)介 MIPI(Mobile Industry Processor Interface)是2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等公司成立的一個(gè)聯(lián)盟，目的是把手機(jī)內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標(biāo)準(zhǔn)化，從而減少手機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和增加設(shè)計(jì)靈活性。MIPI聯(lián)盟下面有不同的WorkGroup，分別定義了一系列的手機(jī)內(nèi)部接口標(biāo)準(zhǔn)，比如攝像頭接口CSI、顯示接口DSI、射頻接口DigRF、麥克風(fēng)/喇叭接口SLIMbus等。統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)的好處是手機(jī)廠商根據(jù)需要可以從市面上靈活選擇不同的芯片和模組，更改設(shè)計(jì)和功能時(shí)更加快捷方便。目前已經(jīng)比較成熟的 MIPI應(yīng)用有攝像頭的CSI接口、顯示屏的 DSI接口以及基帶和射頻間的DigRF接口。UFS、LLI等規(guī)范正在逐步制定和完善過(guò)程中。
◆接口定義（MIPI DSI） CSI/DSI的物理層(PhyLayer)由專門的WorkGroup負(fù)責(zé)制定,其目前采用的物理層標(biāo)準(zhǔn)是D-PHY。D-PHY采用1對(duì)源同步的差分時(shí)鐘和1～4對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)線來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸采用DDR方式,即在時(shí)鐘的上下邊沿都有數(shù)據(jù)傳輸。
◆USB總線簡(jiǎn)介 USB是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。USB接口具有熱插拔功能。USB接口可連接多種外設(shè)，如鼠標(biāo)和鍵盤等。USB是在1994年底由英特爾等多家公司聯(lián)合在1996年推出后，已成功替代串口和并口，已成為當(dāng)今電腦與大量智能設(shè)備的必配接口。USB系統(tǒng)設(shè)備類型包括主機(jī)(Host)、集線器(Hub)以及外設(shè)(Device)。USB的Host負(fù)責(zé)管理I/O系統(tǒng)及應(yīng)用軟件,管理外設(shè)枚舉(Enumeration),在運(yùn)行過(guò)程中初始化對(duì)特定外設(shè)的操作。USB的Hub提供擴(kuò)展的USB外設(shè)接口,最多可以級(jí)聯(lián)5級(jí),最多可以連接127個(gè)USB設(shè)備。USB的 Device接受Host發(fā)起的操作,并發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。USB其總線標(biāo)準(zhǔn)主要經(jīng)歷：USB1.1——支持低速率（ HalfSpeed）的1.5Mbps和全速率（FullSpeed）的 12Mbps；USB2.0——支持高速率（High Speed）的480Mbps；USB3.0——支持超高速率（ SuperSpeed）的5Gbps。。
USB 具有傳輸速度快、使用方便、支持熱插拔、連接靈活、獨(dú)立供電等優(yōu)點(diǎn)，可以連接鍵盤、鼠標(biāo)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備等多種外設(shè)，該接口也被廣泛用于智能手機(jī)中。計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備與外界數(shù)據(jù)的交互主要以網(wǎng)絡(luò)和USB接口為主。◆接口定義 USB 3.0在原有USB 2.0的4根線(VCC、GND、D＋、D一)基礎(chǔ)上另外增加了2對(duì)差分線,這樣USB 3.0的接口上就總共有8根線。原來(lái)的4根完全兼容原來(lái)的USB 2.0設(shè)備;增加的這兩對(duì)差分線采用全雙工模式，一對(duì)線負(fù)責(zé)發(fā)送,另一對(duì)線負(fù)責(zé)接收,發(fā)送和接收都可實(shí)現(xiàn)5Gbps的數(shù)據(jù)速率。 
◆HDMI簡(jiǎn)介 高清多媒體接口（High Definition MultimediaInterface，HDMI）是一種全數(shù)字化視頻和聲音發(fā)送接口，可以發(fā)送未壓縮的音頻及視頻信號(hào)。HDMI可用于機(jī)頂盒、DVD播放機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視、游戲主機(jī)、綜合擴(kuò)大機(jī)、數(shù)字音響與電視機(jī)等設(shè)備。HDMI可以同時(shí)發(fā)送音頻和視頻信號(hào)，由于音頻和視頻信號(hào)采用同一條線材，大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)線路的安裝難度。
按照 HDMI標(biāo)準(zhǔn)的定義,HDMI的設(shè)備分為Source設(shè)備(源設(shè)備)、Sink 設(shè)備(接收設(shè)備)以及Cable(電纜)。Source設(shè)備是產(chǎn)生 HDMI信號(hào)輸出的,如DVD、機(jī)頂盒、數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)等;Sink 設(shè)備是接收HDMI信號(hào)并顯示的,如電視、投影、顯示器等。除此以外,還有一種Repeater 設(shè)備(中繼設(shè)備),用于接收 HDMI信號(hào)并重新分配輸出,因此Repeater設(shè)備上同時(shí)有Sink設(shè)備的接口和Source設(shè)備的接口。HDMI可以同時(shí)傳送音頻和影像信號(hào)，可用于機(jī)頂盒、DVD播放機(jī)、個(gè)人電腦、電視游樂(lè)器、綜合擴(kuò)大機(jī)、數(shù)字音響與電視機(jī)。在HDMI的總線上,主要用來(lái)進(jìn)行音視頻信號(hào)傳輸?shù)氖?對(duì) TMDS的差分信號(hào),包括1對(duì)差分時(shí)鐘信號(hào)和3對(duì)差分的數(shù)據(jù)信號(hào)。通常情況下﹐時(shí)鐘線上的時(shí)鐘頻率為數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)傳輸速率的1/10,例如每對(duì)數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)速率為1.485Gbps時(shí),時(shí)鐘線上傳輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)頻率為148.5MHz。除了TMDS信號(hào)以外,在 HDMI總線上還有Hot Plug(HPD信號(hào)﹐熱插拔控制)用于設(shè)備插入檢測(cè)，DDC通道(Display DataChannel)用于接收設(shè)備的EDID信息讀取，＋5V信號(hào)用于給外設(shè)供電等。
◆DisplayPort簡(jiǎn)介 DisplayPort（簡(jiǎn)稱DP）是一個(gè)由PC及芯片制造商聯(lián)盟開發(fā)，視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（VESA）標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字式視頻接口標(biāo)準(zhǔn)。該接口免認(rèn)證、免授權(quán)金，主要用于視頻源與顯示器等設(shè)備的連接，并也支持?jǐn)y帶音頻、USB和其他形式的數(shù)據(jù)。此接口的設(shè)計(jì)是為取代傳統(tǒng)的VGA、DVI和FPD-Link（LVDS）接口。通過(guò)主動(dòng)或被動(dòng)適配器，該接口可與傳統(tǒng)接口（如HDMI和DVI）向后兼容。DisplayPort可用于同時(shí)傳輸音頻和視頻，這兩項(xiàng)中每一項(xiàng)都可以在沒(méi)有另外一項(xiàng)的基礎(chǔ)上單獨(dú)傳輸。DP接口(DisplayPort)不僅可以支持全高清顯示分辨率(1920×1080)，還能支持4k分辨率(3840×2160)，以及最新的8k分辨率(7680×4320)。DP接口不僅傳輸率高，而且可靠穩(wěn)定。
DisplayPort接口傳輸?shù)男盘?hào)由傳輸圖像的數(shù)據(jù)通道信號(hào)以及傳輸圖像相關(guān)的狀態(tài)、控制信息的輔助通道信號(hào)組成，具體包含DisplayPort數(shù)據(jù)傳輸主要通道(Main Link)、輔助通道(AUX Channel)與連接(Link Training)。
主鏈路(Main Link)：主鏈路是單向的、高帶寬、低延遲的信道，用于傳輸同步數(shù)據(jù)流，如未壓縮的視頻和音頻。輔助通道(AUX CH)：輔助通道是半雙工，雙向通道，用于鏈路管理和設(shè)備控制。◆應(yīng)用場(chǎng)景 計(jì)算機(jī)和顯示器上首選Displayport，家庭娛樂(lè)設(shè)備上則首選HDMI；顯示器校色：首選Displayport，因?yàn)镠DMI接口的RGB范圍會(huì)有缺失；多屏擴(kuò)展：Displayport支持多屏擴(kuò)展，HDMI只支持單個(gè)屏幕。◆接口定義
◆LVDS簡(jiǎn)介 LVDS，即Low VoltageDifferential Signaling，是一種低壓差分信號(hào)技術(shù)接口。克服以TTL電平方式傳輸寬帶高碼率數(shù)據(jù)時(shí)功耗大、EMI電磁干擾大等缺點(diǎn)而研制的一種數(shù)字視頻信號(hào)傳輸方式。LVDS輸出接口利用非常低的電壓擺幅（約350mV）在兩條PCB走線或一對(duì)平衡電纜上通過(guò)差分進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，即低壓差分信號(hào)傳輸。采用LVDS輸出接口，可以使得信號(hào)在差分PCB線或平衡電纜上以幾百M(fèi)bit／s的速率傳輸，由于采用低壓和低電流驅(qū)動(dòng)方式，因此，實(shí)現(xiàn)了低噪聲和低功耗。
LVDS 信號(hào)傳輸由三部分組成：差分信號(hào)發(fā)送器，差分信號(hào)互聯(lián)器，差分信號(hào)接收器。 發(fā)送器：將非平衡傳輸?shù)腡TL 信號(hào)轉(zhuǎn)換成平衡傳輸?shù)腖VDS 信號(hào)。有獨(dú)立和集成之分。 接收器：將平衡傳輸?shù)腖VDS 信號(hào)轉(zhuǎn)換成非平衡傳輸TTL 信號(hào)，很高的輸入阻抗。 互聯(lián)器：包括聯(lián)接線（電纜或者PCB 走線），終端匹配電阻。按照IEEE 規(guī)定 ，電阻為100 歐。我們通常選擇為100 ，120 歐。
◆應(yīng)用場(chǎng)景 LVDS在對(duì)信號(hào)完整性、低抖動(dòng)及共模特性要求較高的系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在17inch及以上的液晶顯示器中得到廣泛應(yīng)用。 ◆接口定義 接口分類： 單路6位LVDS：采用單路方式傳輸，每個(gè)基色采用6位數(shù)據(jù)，共18位RGB數(shù)據(jù)；雙路6位LVDS：采用雙路方式傳輸，每個(gè)基色采用6位數(shù)據(jù)，奇路數(shù)據(jù)為18位，偶路數(shù)據(jù)為18位，共36位RGB數(shù)據(jù)；單路8位LVDS：采用單路方式傳輸，每個(gè)基色采用8位數(shù)據(jù)，共24位RGB數(shù)據(jù)；雙路8位LVDS：采用雙路方式傳輸，每個(gè)基色采用8位數(shù)據(jù)，奇路數(shù)據(jù)為24位，偶路數(shù)據(jù)為24位，共48位RGB數(shù)據(jù)。單通道6位數(shù)據(jù)（如果是6位的Y3M/P這組紅色的線沒(méi)有）有4組差分線，3組信號(hào)線，一組時(shí)鐘線。Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P、CLKOUT_M、CLKOUT_P。單通道8位數(shù)據(jù)有5組差分線，4組信號(hào)線，一組時(shí)鐘線。分別是Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P、CLKOUT_M、CLKOUT_P。參考文獻(xiàn)（大部分來(lái)源于書籍《高速數(shù)字接口原理與測(cè)試指南 李凱 清華大學(xué)出版社》）：
高速數(shù)字接口原理與測(cè)試指南 李凱 清華大學(xué)出版社
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