专利名称：一种lvds信号主备交叉输出电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LVDS信号输出电路，特别涉及一种需要主备交叉备份功能的LVDS信号输出电路，适合对可靠性要求较高的技术领域。
背景技术：
航天、航空、军品等电子产品为满足系统的高可靠性要求，对其关键电子设备进行备份设计。其中一种常见备份方式为目标备份设备(电路)主、备全备份，即目标备份设备(电路)含主份、备份两套完整的电路。为提高系统的可靠性及使用寿命，采取全备份方式的目标备份设备输出数据信号，常用的一种备份方式为主备交叉备份，即在目标设备(电路)的数据发送端接口将主份电路和备份电路间的目标发送数据进行主备交叉备份，主份电路的数据既能从主份电路输出又能从备份电路输出，备份电路亦然。LVDS信号具有传输速度快，抗干扰能力强，传输距离远，功耗低，易于匹配等特点，适用于目标备份设备(电路)间的信号传输及互联。常见LVDS信号主备交叉输出电路多采用LVDS信号经接插板交叉传输的方式，该连接方式由于交叉传输的是LVDS信号，信号数量较多是单端信号的两倍，另外LVDS信号由于经接插板传输的原因信号分叉较多，信号传输阻抗难以控制，导致信号质量降低，从而影响信号传输的速度。因此，常规LVDS信号交叉备份方式支持的信号传输频率不高，难以用于高速接口中。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供了一种可用于高速、高可靠性要求的LVDS信号主备交叉备份输出电路，有效解决目标备份设备(电路)间LVDS信号主备交叉的传输速度问题，还解决了传统LVDS信号主备交叉时传输信号较多的问题，进一步提闻了广品可罪性。本实用新型的技术方案是:一种LVDS信号主备交叉输出电路，包括主份电路和备份电路；主份电路包括数据缓冲器U1M、数据缓冲器U2M、LVDS驱动芯片U4M、LVDS驱动芯片U5M ;备份电路包括数据缓冲器U1S、数据缓冲器U2S、LVDS驱动芯片U4S、LVDS驱动芯片U5S ;待处理输入信号SlM同时连接至数据缓冲器UlM的输入端和数据缓冲器U2M的输入端，数据缓冲器UlM的输出端接至LVDS驱动芯片U4M的输入端；数据缓冲器U2M的输出端经接插件连接到LVDS驱动芯片U5S的输入端；待处理输入信号SlS同时连接至数据缓冲器UlS的输入端和数据缓冲器U2S的输入端；数据缓冲器UlS的输出端接至LVDS驱动芯片U4S的输入端；数据缓冲器U2S的输出端经接插件连接到LVDS驱动芯片U5M的输入端；LVDS驱动芯片U4M的两个输出端和LVDS驱动芯片U5M的两个输出端分别对应连接，连接后的两个输出端作为主份电路的输出；LVDS驱动芯片U4S的两个输出端和LVDS驱动芯片U5S的两个输出端分别对应连接，连接后的两个输出端作为备份电路的输出；控制信号OElM分别接至数据缓冲器UlM和LVDS驱动芯片U4M的输出控制使能端；控制信号0E2M接至数据缓冲器U2M的输出使能端，同时控制信号0E2M通过接插件接至LVDS驱动芯片U5S的输出控制使能端；控制信号OElS分别接至数据缓冲器UlS和LVDS驱动芯片U4S的输出控制使能端；控制信号0E2S接至数据缓冲器U2S的输出使能端，同时控制信号0E2S通过接插件接至LVDS驱动芯片U5M的输出控制使能端；所述数据缓冲器U1M、数据缓冲器U2M、LVDS驱动芯片U4M、LVDS驱动芯片U5S均采用主份电源VCC_M供电；所述数据缓冲器U1S、数据缓冲器U2S、LVDS驱动芯片U4S、LVDS驱动芯片U5M均采用备份电源VCC_S供电。所述数据缓冲器U1M、数据缓冲器U2M、数据缓冲器U1S、数据缓冲器U2S均可采用各种带有断电高阻和使能控制输出高阻的数据缓冲器、数据驱动器、数据锁存器、FIFO等芯片。所述LVDS驱动芯片U4M、LVDS驱动芯片U5M、LVDS驱动芯片U4S、LVDS驱动芯片U5S均可采用各种带有断电高阻和使能控制输出高阻的LVDS驱动芯片。所述的LVDS驱动芯片U4M、LVDS驱动芯片U5M、LVDS驱动芯片U4S、LVDS驱动芯片U5S的LVDS输出信号走线短接距离为Imm 4臟。本实用新型与现有技术相比具有如下优点:(I)本实用新型采用主备信号完全独立的传输器件及链路，提高了电路的可靠性；(2)本实用新型采用增加数据缓冲器驱动和减短LVDS信号线短接距离的方式，具有支持主备交叉传输信号频率高以及频率范围宽的优点，传输信号频率可从OHz 数百兆Hz ；(3)本实用新型采用单端信号经接插板传输的方式，较传统传输方式信号数量减半，降低信号间的干扰及主备份电路间的信号连接复杂度。
图1为本实用新型电路示意图。
具体实施方式
下面就结合附图对本实用新型做进一步介绍。如图1所示，本实用新型根据LVDS信号主备交叉备份电路的功能要求及特点，采用单端信号经接插板交叉传输、LVDS差分信号主备本板(主板或备板，下同)短接输出的方式，目标输出单端信号经两路数据缓冲器驱动后分为两路信号，一路信号直接接入本板LVDS驱动芯片，另一路信号经接插件送至对板LVDS驱动芯片。目标输出信号经数据缓冲器驱动后，信号质量得以提高，有效保证信号传输的质量。两路经数据缓冲器驱动后的目标输出信号，即一路为本板的信号，另一路为对板的信号，经过各自的LVDS驱动芯片后将LVDS信号对应就近短接输出，从而实现主备交叉传输功能。兀器件U1M、U1S、U4M、U4S形成目标输出信号在本板上的传输路径,其输出状态受使能信号OElM和OElS控制，元器件U2M、U2S、U5M、U5S形成目标输出信号经接插板的传输路径，其输出状态受使能信号0E2M和0E2S控制。板上电源通过接插件随各自单端信号经过接插板的方式，主备电源完全独立。接插件上连接主备份两板间的信号有:主板传到备板的目标输出信号S3M,备板传到主板的目标输出信号S3S,主板传到备板的控制信号0E2M,备板传到主板的控制信号0E2S，主板传到备板的电源VCC_M，备板传到主板的电源VCC_S，两板间的电源回线GND。本实用新型所述电路，只需正确控制四个控制使能信号0E1M、0E1S、0E2、0E2S,即可实现LVDS输出信号主备交叉功能。根据目标备份设备(电路)主、备份电源供给方式，分以下两种控制方式分析主备交叉的具体实现方法。供电方式一:主、备份电路不同时供电主、备份电路不同时供电，即只有主份电路或备份电路一种电路供电，该方式下，四个控制使能0E1M、0E1S、0E2M、0E2S控制主备交叉备份的方法如下表所示。表I主、备份电路不同时供电时，LVDS信号主备交叉功能实现表
权利要求1.一种LVDS信号主备交叉输出电路，其特征在于:包括主份电路和备份电路；主份电路包括数据缓冲器U1M、数据缓冲器U2M、LVDS驱动芯片U4M、LVDS驱动芯片U5M ;备份电路包括数据缓冲器U1S、数据缓冲器U2S、LVDS驱动芯片U4S、LVDS驱动芯片U5S ;待处理输入信号SlM同时连接至数据缓冲器UlM的输入端和数据缓冲器U2M的输入端，数据缓冲器UlM的输出端接至LVDS驱动芯片U4M的输入端；数据缓冲器U2M的输出端经接插件连接到LVDS驱动芯片U5S的输入端；待处理输入信号SlS同时连接至数据缓冲器UlS的输入端和数据缓冲器U2S的输入端；数据缓冲器UlS的输出端接至LVDS驱动芯片U4S的输入端；数据缓冲器U2S的输出端经接插件连接到LVDS驱动芯片U5M的输入端；LVDS驱动芯片U4M的两个输出端和LVDS驱动芯片U5M的两个输出端分别对应连接，连接后的两个输出端作为主份电路的输出；LVDS驱动芯片U4S的两个输出端和LVDS驱动芯片U5S的两个输出端分别对应连接，连接后的两个输出端作为备份电路的输出；控制信号OElM分别接至数据缓冲器UlM和LVDS驱动芯片U4M的输出控制使能端；控制信号0E2M接至数据缓冲器U2M的输出使能端，同时控制信号0E2M通过接插件接至LVDS驱动芯片U5S的输出控制使能端；控制信号OElS分别接至数据缓冲器UlS和LVDS驱动芯片U4S的输出控制使能端；控制信号0E2S接至数据缓冲器U2S的输出使能端，同时控制信号0E2S通过接插件接至LVDS驱动芯片U5M的输出控制使能端；所述数据缓冲器U1M、数据缓冲器U2M、LVDS驱动芯片U4M、LVDS驱动芯片U5S均采用主份电源VCC_M供电；所述数据缓冲器U1S、数据缓冲器U2S、LVDS驱动芯片U4S、LVDS驱动芯片U5M均采用备份电源VCC_S供电。
2.根据权利要求1所述的一种LVDS信号主备交叉输出电路，其特征在于:所述数据缓冲器U1M、数据缓冲器U2M、数据缓冲器U1S、数据缓冲器U2S均可采用各种带有断电高阻和使能控制输出高阻的数据缓冲器、数据驱动器、数据锁存器、FIFO等芯片。
3.根据权利要求1所述的一种LVDS信号主备交叉输出电路，其特征在于:所述LVDS驱动芯片U4M、LVDS驱动芯片U5M、LVDS驱动芯片U4S、LVDS驱动芯片U5S均可采用各种带有断电高阻和使能控制输出高阻的LVDS驱动芯片。
4.根据权利要求1所述的一种LVDS信号主备交叉输出电路，其特征在于:所述的LVDS驱动芯片U4M、LVDS驱动芯片U5M、LVDS驱动芯片U4S、LVDS驱动芯片U5S的LVDS输出信号走线短接距离为Imm 4mm。
专利摘要本实用新型一种LVDS信号主备交叉输出电路，根据LVDS信号主备交叉备份电路的功能要求及特点，采用单端信号经接插件交叉传输、LVDS差分信号主备本板(主板或备板)短接输出的方式，有效保证信号传输的质量，解决了LVDS信号主备交叉输出速率受信号质量影响的问题，同时提高了信号传输频率，减少了接插件上信号传输的数量。本实用新型电路还采用主备信号完全独立的传输器件及链路，提高了电路的可靠性。
文档编号H04B1/74GK203014805SQ20122068100
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者汪洲, 荣鹏, 于双江, 魏志勇, 李涛 申请人:北京空间机电研究所