Couverture ElectroniqueS n°127

La généralisation des écrans de contrôle et de divertissement dans l'automobile suppose l'utilisation de liens de transfert de données rapides et fiables. L'emploi de SerDes à interface LVDS permettra de répondre à nombre de contraintes habituelles aux développements pour l'automobile. Quand on parle de multimédia dans l'automobile, la première chose qui vient à l'esprit est le système audio embarqué. A l'intérieur de n'importe quel véhicule neuf, les installations stéréo traditionnelles sont remplacées par des systèmes « d'infotainment » ou divertissement informatique plus évolués. Ces plates-formes sont amenées à se développer pour proposer vidéo, navigation satellite, télévision et jeux, répartis sur plusieurs affichages dans tout le véhicule (photo). En conséquence, les applications multimédias pour les automobiles sont un des axes de croissance les plus intéressants pour les semiconducteurs et continueront à se développer. Ces systèmes de divertissement, qui étaient jusqu'à présent réservés aux véhicules de luxe, sont maintenant proposés dans les véhicules compacts. Ils exigent un milieu robuste pour gérer de hauts débits de données, afin de répondre aux exigences de qualité visuelle à laquelle l'utilisateur s'est habitué dans son salon. Le choix de composants électroniques pour l'environnement automobile pose plusieurs défis à un ingénieur système, qu'il est souhaitable de prendre en considération avant de développer une application. Les véhicules modernes ont beaucoup de sources de rayonnement électromagnétique, ce qui impose le choix d'une interface jouissant d'une immunité aux bruits élevée tout en représentant un niveau d'émission minimal. Par ailleurs, la présence d'offset de masse dans le véhicule doit être gérée en conséquence, car ces tensions de décalage peuvent causer des perturbations, voire interrompre la transmission des données. De plus, les composants des véhicules à moteur exigent un niveau élevé de protection aux décharges électrostatiques (ESD) sur les broches d'entrée et de sortie. Une interface appropriée pour ces systèmes doit relever tous ces défis avant qu'elle ne puisse être validée pour la conception électronique dans un véhicule à moteur. Des composants protégés Les composants qualifiés pour l'automobile doivent avoir un niveau de tolérance aux décharges électrostatiques élevé, et ce particulièrement au niveau des broches d'E/S. En conséquence, la plupart des fabricants de circuits LVDS indiquent que ces broches répondent aux exigences typiques stipulées par les normes CEI 61000-4-2 (air de ± 15 kV, contact de ± 8 kV) ou Iso 10605 (air de ± 25 kV, contact de ± 8 kV). De nombreux jeux de circuits SerDes LVDS tels que le MAX9247/MAX9248 incorporent également une fonction de codage équilibré en niveau continu, afin de permettre la liaison petits signaux du système de transmission, et prévenir des dysfonctionnements. Ce codage évite que les condensateurs de liaison, qui se chargent en raison du flux de données qu'ils conduisent, ne contribuent à introduire des erreurs dans le flux de données. Avec un tel codage équilibré, le sérialiseur (pilote) supervise les données transmises et inverse les bits avant de les transmettre lorsqu'il détecte une suite très longue de zéros ou de uns. Le sérialiseur notifie continuellement au désérialiseur l'état d'inversion du flux, afin que le récepteur puisse restaurer les données d'origine par inversion sélective. L'élimination des longues suites de uns et zéros réduit au minimum la charge des condensateurs de liaison. L'accouplement du lien en petits signaux ou courant alternatif bloque les différences de potentiel de masse en basse fréquence ainsi que le bruit de mode commun, et permet de s'accommoder de tensions de mode commun s'élevant jusqu'à la tension de service maximale du condensateur. Bien que deux condensateurs de liaison soient suffisants pour l'isolement, il est recommandé d'en placer quatre : deux à chaque extrémité de la liaison série différentielle. Ceci afin d'assurer la protection de la carte si l'une ou l'autre extrémité du lien était court-circuitée vers la tension de batterie du véhicule. Il faut enfin noter qu'à mesure que les applications LVDS ont évolué, les composants supportant physiquement les liaisons ont fait des progrès sensibles. Les câbles et connecteurs spécialisés pour l'automobile sont proposés par des sociétés telles que Rosenberger, Leoni, JAE, Yazaki, Nissei, ou Hirose. Ces fabricants offrent des câbles torsadés protégés avec des conducteurs de retour de masse, pour fournir une excellente qualité de signal tout en limitant les émissions parasites. Les connecteurs assemblés sont également optimisés pour un accouplement rapide et fiable sur les lignes de production.

Les SerDes LVDS répondent aux besoins des applications multimédias dans l’automobile

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