采用LVDS串行器/解串器传送车载I2S音频流

音频信号在模拟域与数字域之间的每次转换都会降低音质，因此尽可能保持音频数据为数字形式对获得最佳音质非常重要。面向媒体的系统传输(MOST)总线针对传送车载音频数据而设计，但实施起来比较昂贵，且对大多数应用来说大材小用。对于消费类音频设备，一般采用S/PDIF(由SONY公司与PHILIPS公司联合制定的一种数字音频输出接口)把压缩的音频数据从一个音频设备传送到另一个音频设备。不过， S/PDIF的带宽不足以以未压缩的格式传送5.1或7.1数字音频，同时也缺乏适合汽车应用的经过验证、鲁棒的物理层。

采用LVDS传送数字音频数据是一个鲁棒、低成本、高带宽的接口方案，能方便被添加到现有硬件上，而不影响系统资源。目前已经可使用的I²S数字音频数据可被传送到汽车中的不同部位，而没有实际上上的软件开销。通过保持音频数据为数字形式，系统中不再需要多个ADC、DAC和线缆，由此节省下来的成本和电路板空间可用来实现其它功能。

图1：I2S输入信号的采样波形。

LVDS已被用于将来自照相机、DVD播放器和导航系统的视频数据路由传送到汽车中的各种显示设备上。LVDS所具备的低信号幅度和差分结构允许它以很低电磁辐射传送高带宽数据。

MAX9205被设计用来通过单个参考时钟传送10位并行数据。为将I²S信号SCLK、WS和SDA0-3作为数据传送，参考时钟需要与SCLK同步且至少为其频率的2倍。MAX9205要求参考时钟频率范围为16～40MHz，不过芯片将锁定参考时钟低至10MHz，从而允许使用普遍采用的12.28MHz时钟频率。

图2：利用MAX9205/MAX9206传送I2S音频数据的电路原理图。

离开模块的信号在线束中必须非常鲁棒，能忍受苛刻的汽车环境和故障状态。LVDS总线需进行交流耦合，以免在发生高压短路状况时受到损坏。由于MAX9205不能自动对输出信号进行直流平衡，所以应确保将要传送的数据已经进行了直流平衡。在10个可用的输入中，用到的一般不超过6个，因此可以利用其余的4个输入来对传送的数据进行直流平衡。SCLK和WS信号是对称信号，因此只需对随机信号SDA0-3进行反相并馈送到未用的输入端，以确保待传送的每个双通道I²S数据包的1和0数量相等。