便携式超声系统中最关键的接口瓶颈是 AFE 到波束形成器的接口，我们在此需要大量I/O 与并行 DAC 和 LVDS ADC 接口相连。设计工程师很难在不对信号完整性造成任何影响的情况下确保所有通道上的时序都能精确匹配。《XAPP1071：采用串行 LVDS 接口将 Virtex-6 FPGA 连接至 ADC，用并行 LVDS 接口将 Virtex-6 FPGA 连接至 DAC》对 ADC 和 DAC 接口的设计流程进行介绍了。该应用指南提供了完整的参考设计，同时对具有多种时序波形的每个模块进行阐述，而且还为简化设计人员工作提供了大量指导方案与建议。

如欲参阅更多相关应用指南，敬请访问：
http://www.xilinx.com/support/documentation/anbusinterfaceio_lvds.htm

作者：吴 强 李 涛 现代电子技术
远程通信系统和远程监控系统对信号传输有两方面的要求：一方面要求接口灵活且有较高的数据传输带宽；另一方面要求系统的传输距离远。传统接口如UART，USB，以太网等在传输带宽和传输距离上均无法满足要求。

低压差分传送技术是基于低压差分信号(Low Volt-agc Differential signaling)的传送技术，从一个电路板系统内的高速信号传送到不同电路系统之间的快速数据传送都可以应用低压差分传送技术来实现，其应用正变得越来越重要。低压差分信号相对于单端的传送具有较高的噪声抑制功能，其较低的电压摆幅允许差分对线具有较高的数据传输速率，消耗较小的功率以及产生更低的电磁辐射。

LVDS接口又称RS-644总线接口，是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。LVDS即低电压差分信号，这种技术的核心是采用极低的电压 摆幅高速差动传输数据，可以实现点对点或一点对多点的连接，具有低功耗。低误码率。低串扰和低辐射等特点，其传输介质可以是铜质的PCB连线，也可以是平 衡电缆。LVDS在对信号完整性。低抖动及共模特性要求较高的系统中得到了越来越广泛的应用。目前，流行的LVDS技术规范有两个标准：一个是 TIA/EIA(电讯工业联盟/电子工业联盟)的ANSI/TIA/EIA－644标准，另一个是IEEE 1596.3标准。本文档对LVDS原理进行详细阐述并介绍了开发应用的技巧。

1 引言

某飞行器发射前，需测试飞行器各项参数，参数测试是通过数据记录器记录飞行器数据并传至地面测试台。测试过程中，为了保证测试人员人身安全，飞行器和地面测试台间距需有300 m，两者间采用长线数据传输。现有的技术有：RS一485总线，在几百米时，传输速度较低；CAN总线虽具有较高的可靠性，但传输速度也较低；而千兆以太网接口的传输速度很快，但以太网协议复杂，不适用。为此，这里提出一种基于FPGA和LVDS接口器件的光缆传输技术。

目前，使用ISE11.4对XC6SLX150进行开发，在时序上遇到一些困难和挑战。痛定思痛，立即进行问题记录，希望能与各位共同进行探讨和分析。

1. 我在使用ISE11.4进行时序约束时，在UCF中添加CONFIG STEPPING 约束选项，对时序分析结果有影响。这个问题，可以参考Xilinx的相关文档，因为这个约束，对改善和优化时序没有太多的影响，只是令时序分析软件对FPGA的时序模型更精确而已。我们要保持良好的习惯，在UCF中增加该选择，以求FPGA设计在时序上更Robust.

2. 大家可能遇到过，如下时序约束的问题：目前的设计进行时序分析时，Timingscore 的值很高；为了优化时序我们通常会在ISE的MAP 或PAR选项中设置“高”优化选项，以期能达到时序优化。但有时我们发现这条路是行不通的，而且造成开发时间剧烈增加，而没有任何进展。歪打正着，我降低了MAP 或“高”优化选项，后，反而使时序收敛啦。这其中的原因，不得而知。总而言之一句话，当时序不收敛时，如果发现紧约束不奏效的话，可以在痛苦和迷茫过后 放松一下约束。给它松松绑嘛！

低压差分传送技术是基于低压差分信号(Low Volt-agc Differential signaling)的传送技术，从一个电路板系统内的高速信号传送到不同电路系统之间的快速数据传送都可以应用低压差分传送技术来实现，其应用正变得越来越重要。低压差分信号相对于单端的传送具有较高的噪声抑制功能，其较低的电压摆幅允许差分对线具有较高的数据传输速率，消耗较小的功率以及产生更低的电磁辐射。

本应用指南说明 Spartan- 3 FPGA 系列如何仅通过在接收器数据通路中加入一个倒相器即可避免大量使用过孔，并且在不要求 PCB 重新设计的情况下即可解决意外的 PCB 迹线交换问题。

Spartan®-6 FPGA 连接功能套件是一款全面且简便易用的连接功能开发和演示平台，用于通过基于极常见标准的协议 - PCIe、以太网 - 进行设计，实现了低成本协议桥接，并且在多个市场部门内为 LVDS 通信提供了效率更高的替代设计。

平板和视频播放器之类的显示应用通常采用高速、低压差分信号(LVDS)接口来传输视频数据。为了解决电磁兼容性
(EMC)问题，设计者可以利用扩频时钟技术来降低这些信号所产生的辐射能的影响。设计者将扩频时钟用作LVDS信号的发射源时，辐射能就会在整个频率范围内发散开来，从而有效地降低了任意频率下的峰值能量。