Microchip Technology EQCO125X40系列CoaXPress器件是首款采用CoaXPress 2.0 (CXP 2.0) 標(biāo)準(zhǔn)的器件，從基于規(guī)范的向后兼容設(shè)計(jì)開(kāi)始，在所有速度水平上均集成了時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù) (CDR) 功能，并設(shè)有攝像頭側(cè)時(shí)鐘以滿足現(xiàn)實(shí)環(huán)境的需求。該器件使得攝像頭和采集卡的傳輸速度比替代解決方案快四至八倍，從而顯著提高機(jī)器視覺(jué)處理吞吐量。此外，這些器件可實(shí)現(xiàn)電纜/鏈路距離的四倍，功耗更低，延遲幾乎為零。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Microchip Technology EQCO125X40 12.5Gbps CoaXPress 2.0器件數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

該產(chǎn)品系列還通過(guò)在所有頻率（從CXP-1到CXP-12）上無(wú)縫鎖定來(lái)提高設(shè)計(jì)公差和靈活性，并且通過(guò)在單個(gè)電纜上支持12.5Gbps帶寬消除了對(duì)多個(gè)通道的需求。更寬的布線選項(xiàng)可確保系統(tǒng)安裝到需要之處，集成CDR可提高從攝像頭發(fā)送到采集卡的信號(hào)的抖動(dòng)性能。

借助攝像頭上的低頻時(shí)鐘恢復(fù)功能，無(wú)需在FPGA中對(duì)單獨(dú)時(shí)鐘進(jìn)行編程。集成鏈路信號(hào)完整性測(cè)試使系統(tǒng)能夠在運(yùn)行之前和運(yùn)行期間實(shí)時(shí)檢查電纜鏈路完整性。

對(duì)于采集卡制造商而言，Microchip的新產(chǎn)品可以讓客戶更輕松、花費(fèi)更少就能開(kāi)發(fā)出在生產(chǎn)線上需要部署的更強(qiáng)大產(chǎn)品。這些產(chǎn)品支持進(jìn)行預(yù)設(shè)置和實(shí)時(shí)電纜鏈路質(zhì)量測(cè)試，為用戶提供更強(qiáng)大、更全面的解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)其挑戰(zhàn)。它們還可通過(guò)多個(gè)電纜擴(kuò)展至高達(dá)50Gbps。

Microchip CXP器件使制造商能夠從攝像頭和圖像采集卡上的兩個(gè)端口就可獲得之前四個(gè)相同端口的吞吐量。該器件可用于在攝像頭側(cè)檢索實(shí)時(shí)低頻時(shí)鐘，從而提供更精確的信號(hào)時(shí)序。制造商還可以將其用作電纜中繼器，進(jìn)一步擴(kuò)展了攝像頭連接的距離。這些器件具有低功耗，因此非常適合用于將更小巧、性能更佳的圖像采集解決方案推向市場(chǎng)，從而提高客戶價(jià)值，但設(shè)計(jì)卻更簡(jiǎn)單、成本更低。

除了提供MIcrochip認(rèn)為有助于加快在工業(yè)檢測(cè)應(yīng)用中采用更高性能、更低成本機(jī)器視覺(jué)解決方案的關(guān)鍵功能外，該公司預(yù)計(jì)其CoaXPress 2.0系列還將對(duì)交通監(jiān)控、安防監(jiān)控、醫(yī)療檢查系統(tǒng)和嵌入式視覺(jué)解決方案等應(yīng)用同樣產(chǎn)生變革性效應(yīng)。

特性

• 采用CXP 2.0標(biāo)準(zhǔn)，從基于規(guī)范的向后兼容設(shè)計(jì)開(kāi)始
• 在所有速度電平上集成CDR和攝像頭側(cè)時(shí)鐘，滿足現(xiàn)實(shí)環(huán)境的需求
• 通過(guò)以任何速度（從CXP-1到CXP-12）無(wú)縫鎖定所有頻率，提高設(shè)計(jì)公差和靈活性
• 在單個(gè)電纜上支持12.5Gbps帶寬，因此無(wú)需多個(gè)通道
• 借助攝像頭上的低頻時(shí)鐘恢復(fù)功能，無(wú)需在FPGA中對(duì)單獨(dú)時(shí)鐘進(jìn)行編程。
• 集成鏈接信號(hào)完整性測(cè)試
  • 使系統(tǒng)能夠在運(yùn)行之前和運(yùn)行期間對(duì)電纜鏈路完整性進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查

方框圖

?Microchip EQCO125X40芯片技術(shù)解析：CoaXPress 2.0高速鏈路的核心引擎?

?一、芯片架構(gòu)與核心特性?

1. 非對(duì)稱(chēng)全雙工通信架構(gòu)

EQCO125X40家族采用創(chuàng)新性的非對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)，在單根同軸電纜上同時(shí)實(shí)現(xiàn)：

• ?下行鏈路?：支持1.25Gbps至12.5Gbps的8b/10b編碼數(shù)據(jù)傳輸（覆蓋CoaXPress CXP-1至CXP-12標(biāo)準(zhǔn)）
• ?上行鏈路?：提供20.833/41.666 Mbps低速控制通道
• ?電源傳輸?：支持PoC（Power over Coax）技術(shù)，允許通過(guò)同一電纜供電

這種三合一集成顯著簡(jiǎn)化了機(jī)器視覺(jué)等應(yīng)用場(chǎng)景的布線復(fù)雜度，典型應(yīng)用如圖1-1所示的高清相機(jī)與幀抓取器連接方案。

2. 信號(hào)完整性保障技術(shù)

• ?自適應(yīng)均衡器?：補(bǔ)償40m Belden 1694A電纜在12.5Gbps下的高頻損耗
• ?無(wú)參考時(shí)鐘CDR?：消除傳輸中的抖動(dòng)積累（典型值<0.15UI）
• ?集成驅(qū)動(dòng)電路?：下行鏈路600mV驅(qū)動(dòng)幅度，上行鏈路130mV優(yōu)化設(shè)計(jì)降低串?dāng)_

?二、關(guān)鍵性能參數(shù)解析?

電纜傳輸能力矩陣（基于不同型號(hào)電纜）

注：測(cè)試條件為8b/10b編碼，BER<1e-12

電源特性

• 單電源供電：1.25V ±5%
• 典型功耗：主動(dòng)模式下<350mW
• 工業(yè)級(jí)溫度范圍：-40°C至+85°C

?三、典型應(yīng)用場(chǎng)景?

1. ?機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)?
   通過(guò)單電纜實(shí)現(xiàn)4K@60fps視頻傳輸+相機(jī)控制+供電，適用于智能交通檢測(cè)等場(chǎng)景。EQCO125T40專(zhuān)為相機(jī)端優(yōu)化，成本降低15%。
2. ?FPGA互連中繼?
   在長(zhǎng)距離PCB走線或背板連接中，可作為信號(hào)再生節(jié)點(diǎn)，解決阻抗失配導(dǎo)致的信號(hào)劣化問(wèn)題。
3. ?醫(yī)療影像設(shè)備?
   滿足醫(yī)療影像設(shè)備對(duì)EMI敏感性的要求，STP（屏蔽雙絞線）模式傳輸距離可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)同軸的80%。

?四、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)?

1. ?外圍元件選型?
   必須嚴(yán)格遵循參考設(shè)計(jì)的電感參數(shù)（如L1=10μH），否則可能影響PoC電路的高通特性。
2. ?PCB布局建議?
   • 采用4層板設(shè)計(jì)，保證完整地平面
   • QFN封裝（4x4mm）的散熱焊盤(pán)需連接至內(nèi)部地層
   • 差分對(duì)走線長(zhǎng)度偏差控制在±5mil以?xún)?nèi)
3. ?系統(tǒng)兼容性?
   與CoaXPress 1.0/1.1設(shè)備保持反向兼容，但需通過(guò)外接速率適配器實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。