Перейти к содержанию

Соединение LVDS на 10 метров по витой паре

Всем доброго дня.

Есть потребность соединить два устройства по LVDS, передача однонаправленная. Думаю использовать обычную витую CAT5e витую пару с бестрансформаторными разъемами. Требуемое расстояние передачи до 10-20м, битрейт относительно низкий - до 30 МБит/с по каждой паре. TI в даташитах обещает до 150-190 Мбит на 10м. Соединяемы по LVDS устройства будут иметь обычные (не импульсные) блоки питания. У меня есть опасения в работоспособности такого решения из-за возможных проблем связанных со сдвигом потенциала земель двух соединяемых устройств.

Вопросы у меня следующие:
1. Достаточно ли будет выравнивания потенциалов между устройствами по экрану витой пары? На мой взгляд, это не эстетичное решение.
2. Оправдано ли использование в моем случае RJ-45 разъемов с трансформаторной развязкой? Ясно, что DC не передать и придется кодировать в манчестере, например. Будет ли такой вариант работать от микрух типа SN65LVDS391 / SN65LVDS348? Для 4-х пар придется использовать 1Gbit - разъемы с трансформаторами, а они денег заметно стоят.
3. Или не париться и делать с гальванической связью, так как примник SN65LVDS348 допускает сдвиг земель -4 +5 вольт (-4 V to 5 V Common-Mode Input Voltage Range)?

Если есть у Вас опыт работы с LVDS, то прошу поделится sm.gif
Ethernet не предлагать!
Изменено пользователем SergeyPro

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(SergeyPro @ May 2 2018, 10:11) <{POST_SNAPBACK}>
Есть потребность соединить два устройства по LVDS, передача однонаправленная. Думаю использовать обычную витую CAT5e витую пару с бестрансформаторными разъемами. Требуемое расстояние передачи до 10-20м, битрейт относительно низкий - до 30 МБит/с по каждой паре. TI в даташитах обещает до 150-190 Мбит на 10м. Соединяемы по LVDS устройства будут иметь обычные (не импульсные) блоки питания. У меня есть опасения в работоспособности такого решения из-за возможных проблем связанных со сдвигом потенциала земель двух соединяемых устройств.

Вопросы у меня следующие:
1. Достаточно ли будет выравнивания потенциалов между устройствами по экрану витой пары? На мой взгляд, это не эстетичное решение.
2. Оправдано ли использование в моем случае RJ-45 разъемов с трансформаторной развязкой? Ясно, что DC не передать и придется кодировать в манчестере, например. Будет ли такой вариант работать от микрух типа SN65LVDS391 / SN65LVDS348? Для 4-х пар придется использовать 1Gbit - разъемы с трансформаторами, а они денег заметно стоят.
3. Или не париться и делать с гальванической связью, так как примник SN65LVDS348 допускает сдвиг земель -4 +5 вольт (-4 V to 5 V Common-Mode Input Voltage Range)?

Если есть у Вас опыт работы с LVDS, то прошу поделится sm.gif
Ethernet не предлагать!

Такие системы работают в реале, но при условии нормальной земли - и - да - при ее наличии париться не нужно и Вы можете не волноваться про выравнивание по DC в коде. На Вашем расстоянии, ИМХО, при условии приличного кабеля и отстутствии мощной внешней наводки - проблем быть не должно.
ИМХО, на ваших скоростях (и для 100-мбит eth), и на ваших расстояниях, совершенно все равно, какие разъемы - главное чтобы была витая пара.
Использование же трансформатора автоматически приводит к disparity == 8b10 == ethernet, либо манчестер, что гораздо отстойнее, тк скорость никакая, а геморрой тот же.

100 Мбит phy стоит чуть ли не дешевле, чем SN65LVDS391 (на самом деле LVDS драйверы адски дорогие, особенно в пересчете на пропускную способность), имхо выигрыш от использования eth огромный.
И даже Gbit phy сейчас есть недорогие. В долгосрочном виде решение с ethernet выгоднее тысячекратно.

И, кстати, бубен все равно будет нужен - канонический uart на 30 Мбит = 30 * 16 = 480 МГц, а это значит интересные упражнения.
Возможно eth на стандартном маке тупо проще

Ведь вы же не собирались SPI использовать ?)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(SergeyPro @ May 2 2018, 09:11) <{POST_SNAPBACK}>
1. Достаточно ли будет выравнивания потенциалов между устройствами по экрану витой пары? На мой взгляд, это не эстетичное решение.
Не знаю... мы используем развязку или трансформаторную или просто конденсаторами.
Цитата
2. Оправдано ли использование в моем случае RJ-45 разъемов с трансформаторной развязкой? Ясно, что DC не передать и придется кодировать в манчестере, например. Будет ли такой вариант работать от микрух типа SN65LVDS391 / SN65LVDS348? Для 4-х пар придется использовать 1Gbit - разъемы с трансформаторами, а они денег заметно стоят.
Мы применяем импульсные трансы. Всё отлично ездит. Один нюанс когда восстанавливаем DC нужно задать изначальное смещения для приёмника или 0 или 1. Чтобы при отключенном передатчике не было неопределённости.

Правда столько большие длинны не применяли.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(a123-flex @ May 2 2018, 11:14) <{POST_SNAPBACK}>
Такие системы работают в реале, но при условии нормальной земли - и - да - при ее наличии париться не нужно и Вы можете не волноваться про выравнивание по DC в коде. На Вашем расстоянии, ИМХО, при условии приличного кабеля и отстутствии мощной внешней наводки - проблем быть не должно.
ИМХО, на ваших скоростях (и для 100-мбит eth), и на ваших расстояниях, совершенно все равно, какие разъемы - главное чтобы была витая пара.
Использование же трансформатора автоматически приводит к disparity == 8b10 == ethernet, либо манчестер, что гораздо отстойнее, тк скорость никакая, а геморрой тот же.

100 Мбит phy стоит чуть ли не дешевле, чем SN65LVDS391 (на самом деле LVDS драйверы адски дорогие, особенно в пересчете на пропускную способность), имхо выигрыш от использования eth огромный.
И даже Gbit phy сейчас есть недорогие. В долгосрочном виде решение с ethernet выгоднее тысячекратно.

И, кстати, бубен все равно будет нужен - канонический uart на 30 Мбит = 30 * 16 = 480 МГц, а это значит интересные упражнения.
Возможно eth на стандартном маке тупо проще

Ведь вы же не собирались SPI использовать ?)


Спасибо. Я про eth phy тоже размышлял, но к нему проц нужен. А у меня на "приемном конце" пока только аудио ЦАП предполагается со своими mckl/bck/lrck/data.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(SergeyPro @ May 2 2018, 23:17) <{POST_SNAPBACK}>
Спасибо. Я про eth phy тоже размышлял, но к нему проц нужен. А у меня на "приемном конце" пока только аудио ЦАП предполагается со своими mckl/bck/lrck/data.

А что у вас мозги собсно ? Я полагал, ПЛИС ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(a123-flex @ May 3 2018, 00:27) <{POST_SNAPBACK}>
А что у вас мозги собсно ? Я полагал, ПЛИС ?

Верно, ПЛИС. Только на стороне передатчика. А приемник -LVDS+ЦАП. На стороне приемника будет стоять или маленький MAX V или PIC16 для конфигурирования ЦАП по SPI.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(SergeyPro @ May 3 2018, 07:24) <{POST_SNAPBACK}>
Верно, ПЛИС. Только на стороне передатчика. А приемник -LVDS+ЦАП. На стороне приемника будет стоять или маленький MAX V или PIC16 для конфигурирования ЦАП по SPI.

а разнодлинность пар вас не смущает ?

Имхо решение сильно оптимистичное. Вы какбы считаете, что канал ничего не будет вам стоить. А это не так.

Я бы в такой ситуации делал Arm - Eth - Arm - получилось бы по деньгам дешевле, результат проще, надежнее, разработка быстрее, и без странных велосипедов.
30 Мбит Arm должен прососать, при аккуратном программировании.

На вашем месте промакетировал бы ваше решение как следует, прежде чем на релиз идти, и попробовал бы менять пары местами в кабеле и посмотрел, как система будет себя при этом вести.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(a123-flex @ May 2 2018, 11:14) <{POST_SNAPBACK}>
И, кстати, бубен все равно будет нужен - канонический uart на 30 Мбит = 30 * 16 = 480 МГц, а это значит интересные упражнения.

Зачем передискретизация на 16, на 4 не хватит на такой низкой скорости? Там запас получается минимум в четверть чипа (8,33нс) на переходные процесссы и разбег частоты.
to SergeyPro - Вам время распространения пакета критично?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(SergeyPro @ May 3 2018, 02:17) <{POST_SNAPBACK}>
Спасибо. Я про eth phy тоже размышлял, но к нему проц нужен. А у меня на "приемном конце" пока только аудио ЦАП предполагается со своими mckl/bck/lrck/data.

да собственно и без процессора, если на phy с одной стороны tx_en зажать навсегда, и подать ваши сигналы на шину TXD, то с другой стороны они вполне "прозрачно" из RXD вылезут.
KSZ9031 не дороже стоит чем SN65LVDS391.
плюс его потом можно и в человеческий езернет переделать при желании.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(_pv @ May 3 2018, 11:10) <{POST_SNAPBACK}>
да собственно и без процессора, если на phy с одной стороны tx_en зажать навсегда, и подать ваши сигналы на шину TXD, то с другой стороны они вполне "прозрачно" из RXD вылезут.
KSZ9031 не дороже стоит чем SN65LVDS391.
плюс его потом можно и в человеческий езернет переделать при желании.

Т.е. не потребуется дополнительной реализации MDC/MDIO интерфейса и установки качественного внешнего генератора (просто интересно - сам использовал марвеловский phy в режиме RGMII на гигабит и много времени потратил на режим инициализации, плюс генератор внешний пришлось менять)?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(bogaev_roman @ May 3 2018, 16:06) <{POST_SNAPBACK}>
Т.е. не потребуется дополнительной реализации MDC/MDIO интерфейса и установки качественного внешнего генератора (просто интересно - сам использовал марвеловский phy в режиме RGMII на гигабит и много времени потратил на режим инициализации, плюс генератор внешний пришлось менять)?

а он не должен по умолчанию сам в autonegotiation максимальную скорость выбирать?
ну и какая-то минимальная конфигурация bootstrap ногами тоже выбирается.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(_pv @ May 3 2018, 13:50) <{POST_SNAPBACK}>
а он не должен по умолчанию сам в autonegotiation максимальную скорость выбирать?
ну и какая-то минимальная конфигурация bootstrap ногами тоже выбирается.

Должен, но для правильной работы, помимо зажать tx_en в 1 и гнать данные, придется еще документацию почитать, посмотреть куда чего подключить, выбрать правильно источник внешнего тактового генератора и прописать временные ограничения на входы-выходы, потом пакет еще собирать. А для uart на lvds - пропустил через цепочку триггеров на повышенной частоте и все.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(bogaev_roman @ May 3 2018, 19:11) <{POST_SNAPBACK}>
потом пакет еще собирать. А для uart на lvds - пропустил через цепочку триггеров на повышенной частоте и все.

не, не надо ничего собирать, просто подать этот последовательный i2s интерфейс с его клоками и чипселектами прямо на TXD.
не трогая клоки и тактирование PHY вообще.
phy эти 4 бита (RGMII) захватит по своему TXC, передаст и на другой стороне выплюнет в RXD,
ну и пусть он внутри, подряд передаёт по много раз одно и то же состояние всех четырёх битов TXD на частоте 250МГц, которые на самом деле меняются только с частотой 30МГц.
30 мбит-то по каждой линии ведь пролезут, хоть и с джиттером в 4нс.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(SergeyPro @ May 2 2018, 09:11) <{POST_SNAPBACK}>
Всем доброго дня.
Есть потребность соединить два устройства по LVDS, передача однонаправленная. Думаю использовать обычную витую CAT5e витую пару с бестрансформаторными разъемами. Требуемое расстояние передачи до 10-20м, битрейт относительно низкий - до 30 МБит/с по каждой паре...

Ethernet не предлагать!

Можно предложить RS-422.
Чем не вариант?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(bogaev_roman @ May 3 2018, 10:14) <{POST_SNAPBACK}>
Зачем передискретизация на 16, на 4 не хватит на такой низкой скорости? Там запас получается минимум в четверть чипа (8,33нс) на переходные процесссы и разбег частоты.

передискретизация на 4 - это уже не канонический uart, и бубен для него тоже нужен)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация