MAX96745 技术详解：eDP/DP 转双通道 GMSL2 车规显示串行器（寄存器参考）

写在前面

MAX96745 是 ADI（原 Maxim）的 eDP/DisplayPort 转 GMSL2 车规显示串行器，官方 datasheet 不公开（需 NDA）。本文档基于 Rockchip Linux 内核与 U-Boot 开源驱动（GPL-2.0）逆向整理，寄存器信息为芯片接口技术事实，非 ADI 官方文档；如需商用授权或官方规格，请联系 Analog Devices 申请。

来源声明：本文基于以下开源驱动整理，遵循 GPL-2.0 许可，转载需保留本声明与来源链接：
U-Boot：neggles/u-boot-quartz64 → drivers/i2c/muxes/max96745.c
Linux 内核（kernel-5.10-rockchip）：drivers/mfd/max96745.c、drivers/pinctrl/pinctrl-max96745.c、include/linux/mfd/max96745.h

1. 芯片是什么

MAX96745 把 SoC 的 eDP / DisplayPort 视频信号串行化成 GMSL2 链路，通过一根同轴电缆（FAKRA 连接器）或 STP 双绞线传输到远端显示器，同时通过同一条线反向隧道 I²C / UART / GPIO 控制信号，并支持 Power-over-Coax（PoC）。

项目	内容
厂商	Analog Devices（原 Maxim Integrated）
类型	eDP/DP → GMSL2 串行器（Serializer）
输出	双通道 GMSL2（链路 A / 链路 B）
车规型号示例	MAX96745GTN/V+T（AEC-Q100，TQFN）
评估板	MAX96745-AAG-EVK#
同系列	MAX96755 / MAX96755F（同类 eDP→GMSL2）
寄存器寻址	16 位地址 / 8 位数据，最大寄存器 0x8000
设备树 compatible	`maxim,max96745` / `maxim,max96745-pinctrl` / `maxim,max96745-bridge`

典型应用：车载信息娱乐显示、仪表盘、后排娱乐屏、工业显示网关——凡是"SoC 的 eDP 输出要拉一根长线到屏幕"的场景。

2. 架构总览

图 1　MAX96745 系统架构：eDP 输入，双通道 GMSL2 输出，控制信号反向隧道。

3. 特性详解

3.1 eDP/DisplayPort 接收端

从寄存器布局可以确认这是一颗显示方向的串行器（对比摄像头方向的 MAX96717 是 CSI-2 输入）：

寄存器	位	名称	说明
0x641A	7:4	DPRX_TRAIN_STATE	DP RX 链路训练状态（LT 阶段）
0x7000	0	LINK_ENABLE	DP 链路使能
0x7070	7:0	MAX_LANE_COUNT	DP lane 数量
0x7074	7:0	MAX_LINK_RATE	DP 链路速率档位
0x0101	5:0	BPP	输入每像素位数

DP RX 的 lane 数和链路速率决定了能传输的最大分辨率/刷新率组合（典型 4-lane HBR2/HBR3，具体以 ADI 官方规格为准）。

3.2 双通道 GMSL2 输出（链路 A / B）

两颗远端显示器可以各挂一条链路，或做镜像/复制输出。链路 A/B 的寄存器完全对称：

功能	链路 A	链路 B
链路使能	0x0028（LINK_EN）	0x0032（LINK_EN）
链路复位	0x0029（RESET_LINK / RESET_ONESHOT）	0x0033（同左）
链路锁定状态	0x002A（LINK_LOCKED）	0x0034（同左）
远程控制通道开关	0x0076（DIS_REM_CC）	0x0086（DIS_REM_CC）
视频发送激活	0x0107 bit6（VID_TX_ACTIVE_A）	0x0107 bit7（VID_TX_ACTIVE_B）
视频状态	0x0102（PCLKDET/DRIFT_ERR/OVERFLOW/FIFO_WARN）	0x0108（同左）
线故障状态	0x0026（LF_0/LF_1）	0x0027（LF_2/LF_3）

链路使能后必须轮询 LINK_LOCKED，U-Boot 驱动里未锁定直接返回 -ENODEV——这是最常见的"串行器不工作"排查点。

3.3 视频发送与状态监测

0x0100：VID_TX_EN（发送使能）+ VID_LINK_SEL（选择输出到哪条链路）
0x0102/0x0108：实时状态——PCLKDET（像素时钟检测）、DRIFT_ERR（时钟漂移）、OVERFLOW（FIFO 溢出）、FIFO_WARN
0x0107：VID_TX_ACTIVE，驱动用它在 extcon 里上报"视频输出已激活"（EXTCON_JACK_VIDEO_OUT）

3.4 FRC 帧率转换

0x0750~0x0752 是一组帧率转换寄存器（FRCEN、FRCGAIN、FRCSDEN、FRCDATAWIDTH、FRCASYNCEN、FRCHSPOL/FRCVSPOL、FRCDCMODE 等）。显示串行器常用它做帧率/时序适配（例如 60Hz 输入转 120Hz 输出给高刷屏），配置时要同步确认输入 BPP 与输出时序的匹配。

3.5 GPIO 隧道（MFP0 ~ MFP25）

这是 GMSL 串行器最有价值的功能之一：把本地 GPIO 通过链路隧道到远端，反过来远端 GPIO 也能读回来。

26 个多功能引脚 MFP0~MFP25

每引脚 4 个寄存器（间隔 8 字节）：

GPIO_A_REG(gpio) = 0x0200 + gpio × 8   （方向/输出配置）
GPIO_B_REG(gpio) = 0x0201 + gpio × 8   （TX 映射 ID/上下拉）
GPIO_C_REG(gpio) = 0x0202 + gpio × 8   （RX 映射 ID/边沿速率）
GPIO_D_REG(gpio) = 0x0203 + gpio × 8   （A/B 链路收发使能）

每个引脚可配：GPIO_TX_A_x / GPIO_TX_B_x（发向链路 A/B 的远端引脚）、GPIO_RX_A_x / GPIO_RX_B_x（从链路 A/B 的远端引脚接收）、GPIO（本地直连）、I2C、UART（MFP3/MFP7）
GPIO TX/RX ID 范围 0~31，用于告诉远端"这个 GPIO 对应远端第几号脚"

Linux pinctrl 驱动把这些封装成 pin function（如 GPIO_TX_A_5），设备树里直接指定 function 即可，不用手写寄存器。

3.6 I²C / UART 隧道

芯片本身是 I²C MUX：本地 I²C 总线通过 Remote CC 通道访问链路远端器件
两个通道对应两条链路：通道 0 走链路 A（0x0076 DIS_REM_CC 控制）、通道 1 走链路 B（0x0086）
设备树里用 i2c-mux-idle-disconnect 属性控制空闲时是否断开
UART 复用 MFP3/MFP7

3.7 线故障监测（Line Fault Monitor）

驱动实现了完整的线缆故障诊断（sysfs 接口 line_fault_monitor）：

使能：0x0005 的 PU_LF0~PU_LF3（对应 LMN0~3 引脚）
状态：0x0026（LF_0/LF_1）、0x0027（LF_2/LF_3）

状态编码	含义
0b000	对电源短路
0b001	对地短路
0b010	正常
0b011	线路开路
0b1XX	线间短路

这对车载线束排查非常实用——不用万用表就能知道哪根线断了还是短路了。

3.8 复位、电源与功耗管理

0x0010：RESET_ALL（bit7）、SLEEP（bit3）
电源引脚：enable-gpio（高有效，上电后需 200ms）、pwdnb-gpio（低有效，30ms）
驱动用 regmap 缓存（REGCACHE_RBTREE）支持 suspend/resume，休眠时缓存寄存器、唤醒后一次性同步

4. 引脚定义（驱动确认）

说明：MAX96745 的物理封装引脚（TQFN 具体引脚号、电源/地/功能矩阵）属于 ADI datasheet 内容，官方不公开。以下为从开源驱动逆向确认的逻辑/功能引脚，可指导软件配置；硬件设计请向 ADI 申请官方文档。

4.1 多功能引脚 MFP0 ~ MFP25（26 个）

pinctrl 驱动确认，每个 MFP 引脚可配置为以下功能之一：

功能	方向	说明
GPIO	本地	本地普通 GPIO（输入 / 输出 / 上下拉）
GPIO_TX_A_x	本地 → 链路 A	把本地 GPIO 状态隧道发送到链路 A 远端 x 号脚
GPIO_TX_B_x	本地 → 链路 B	同上，发往链路 B
GPIO_RX_A_x	链路 A → 本地	读取链路 A 远端 x 号脚状态
GPIO_RX_B_x	链路 B → 本地	读取链路 B 远端 x 号脚状态
I2C	本地	复用为 I2C（仅 MFP3 / MFP7）
UART	本地	复用为 UART（仅 MFP3 / MFP7）

x = 0~31（GPIO 隧道远端映射 ID，寄存器 GPIO_TX_ID / GPIO_RX_ID）
每个引脚 4 个配置寄存器（0x0200 + gpio×8 起），方向 / 隧道映射 / 上下拉独立可配

引脚清单（26 个多功能引脚）：

引脚	可用功能
MFP0 ~ MFP2	GPIO / GPIO_TX_A_x / GPIO_TX_B_x / GPIO_RX_A_x / GPIO_RX_B_x
MFP3	上述功能 + I2C + UART
MFP4 ~ MFP6	GPIO / GPIO_TX_A_x / GPIO_TX_B_x / GPIO_RX_A_x / GPIO_RX_B_x
MFP7	上述功能 + I2C + UART
MFP8 ~ MFP25	GPIO / GPIO_TX_A_x / GPIO_TX_B_x / GPIO_RX_A_x / GPIO_RX_B_x

4.2 线故障监测引脚 LMN0 ~ LMN3（4 个）

从 0x0005 的 PU_LF0~PU_LF3 与 0x0026 / 0x0027 的 LF_0~LF_3 推断：

引脚	使能位	状态位	监测对象
LMN0	PU_LF0	LF_0	链路通道 0
LMN1	PU_LF1	LF_1	链路通道 1
LMN2	PU_LF2	LF_2	链路通道 2
LMN3	PU_LF3	LF_3	链路通道 3

4.3 控制与电源引脚

从设备树属性确认：

引脚	设备树属性	极性 / 时序	说明
EN（使能）	enable-gpios	高有效，200ms	芯片上电使能
PWDNB	pwdnb-gpios	低有效，30ms	掉电 / 复位控制（低 = 关闭）

4.4 接口引脚（接口级，推断）

以下为接口级引脚（具体封装引脚号需官方文档）：

接口	说明	依据
eDP / DP 输入	多 lane（lane 数可配）+ DP AUX	0x7070 MAX_LANE_COUNT、0x641A 训练状态
GMSL2 输出 A	SIO+/SIO-（或同轴单端）	链路 A 寄存器组
GMSL2 输出 B	SIO+/SIO-（或同轴单端）	链路 B 寄存器组
本地 I2C	SCL / SDA（16 位寄存器配置总线）	i2c 驱动
电源	核心供电 + PoC（Power-over-Coax）	enable / pwdnb 时序 + PoC 支持

物理封装（TQFN）的完整引脚图与功能矩阵请向 ADI 申请官方 datasheet（NDA）。

5. 寄存器速查总表

4.1 系统与复位

地址	位	名称	说明
0x0005	3:0	PU_LF3~PU_LF0	线故障监测使能（每 bit 对应 LMN0~3）
0x0010	7	RESET_ALL	全复位
0x0010	3	SLEEP	睡眠
0x0013	3	LOCKED	链路锁定标志
0x0013	2	ERROR	链路错误标志
0x0070	7:0	I2C_FAST_MODE	I2C 快速模式配置（驱动写 0x16）

4.2 链路 A / B

地址	位	名称	说明
0x0026	2:0 / 6:4	LF_0 / LF_1	链路 A 侧通道 0/1 线故障
0x0027	2:0 / 6:4	LF_2 / LF_3	链路 B 侧通道 2/3 线故障
0x0028 / 0x0032	7	LINK_EN	链路 A / B 使能
0x0029 / 0x0033	0	RESET_LINK	链路 A / B 复位
0x0029 / 0x0033	1	RESET_ONESHOT	链路 A / B 一次性复位
0x002A / 0x0034	0	LINK_LOCKED	链路 A / B 锁定状态
0x0076 / 0x0086	7	DIS_REM_CC	禁用链路 A / B 远程控制通道

4.3 视频

地址	位	名称	说明
0x0100	2:1	VID_LINK_SEL	视频输出链路选择
0x0100	0	VID_TX_EN	视频发送使能
0x0101	5:0	BPP	每像素位数
0x0102	7	PCLKDET_A	链路 A 像素时钟检测
0x0102	6	DRIFT_ERR_A	链路 A 时钟漂移错误
0x0102	5	OVERFLOW_A	链路 A FIFO 溢出
0x0102	4	FIFO_WARN_A	链路 A FIFO 警告
0x0102	2	LIM_HEART	心跳限制
0x0107	7:6	VID_TX_ACTIVE_B / _A	链路 B / A 视频发送激活
0x0108	7:4	PCLKDET_B / DRIFT_ERR_B / OVERFLOW_B / FIFO_WARN_B	链路 B 视频状态

4.4 GPIO / MFP（gpio = 0~25）

寄存器组	位	名称	说明
A（0x0200+gpio×8）	7	RES_CFG	电阻配置
A	5	TX_COM_EN	发送公共端使能
A	4 / 3	GPIO_OUT / GPIO_IN	输出 / 输入
A	0	GPIO_OUT_DIS	输出禁用
B（0x0201+gpio×8）	7:6	PULL_UPDN_SEL	上下拉选择
B	5	OUT_TYPEC	输出类型
B	4:0	GPIO_TX_ID	GPIO TX 映射 ID（0~31）
C（0x0202+gpio×8）	7	OVR_RES_CFG	电阻配置覆盖
C	6:5	IO_EDGE_RATE	IO 边沿速率
C	4:0	GPIO_RX_ID	GPIO RX 映射 ID（0~31）
D（0x0203+gpio×8）	5	GPIO_IO_RX_EN	IO RX 使能
D	4	GPIO_OUT_LGC	输出逻辑
D	3 / 2	GPIO_RX_EN_B / GPIO_TX_EN_B	链路 B 收 / 发使能
D	1 / 0	GPIO_RX_EN_A / GPIO_TX_EN_A	链路 A 收 / 发使能

4.5 FRC 帧率转换

地址	位	名称	说明
0x0750	7:6	FRCZEROPAD	零填充
0x0750	5	FRCZPEN	零填充使能
0x0750	4	FRCSDGAIN	增益（简化）
0x0750	3	FRCSDEN	FRC 使能（简化）
0x0750	2:1	FRCGAIN	FRC 增益
0x0750	0	FRCEN	FRC 使能
0x0751	3	FRCDATAWIDTH	数据宽度
0x0751	2	FRCASYNCEN	异步模式
0x0751	1 / 0	FRCHSPOL / FRCVSPOL	HS / VS 极性
0x0752	1:0	FRCDCMODE	DC 模式

4.6 DP 接收

地址	位	名称	说明
0x641A	7:4	DPRX_TRAIN_STATE	DP 链路训练状态
0x7000	0	LINK_ENABLE	DP 链路使能
0x7070	7:0	MAX_LANE_COUNT	lane 数量
0x7074	7:0	MAX_LINK_RATE	链路速率

6. 初始化流程（由驱动推导）

1. 上电：enable GPIO = 1 → 等待 200ms → pwdnb GPIO = 0 → 等待 30ms
2. 全复位：0x0010 写 RESET_ALL=1 → 等待 100ms
3. I2C 快速模式：0x0070 = 0x16
4. （可选）线故障监测：0x0005 置位 PU_LFx
5. 链路使能：0x0028（A）/ 0x0032（B）写 LINK_EN=1
6. 等待锁定：轮询 0x002A（A）/ 0x0034（B）LINK_LOCKED=1
   → 超时未锁定说明链路物理层有问题（线序/供电/对端未上电）
7. 视频发送：0x0100 写 VID_TX_EN=1 + VID_LINK_SEL 选择链路
8. GPIO 隧道：按需配置 MFP 的 0x0200~0x0203
   （Linux 下直接用 pinctrl 的 function，如 GPIO_TX_A_5）
9. I2C 隧道：通过 0x0076/0x0086 的 DIS_REM_CC 切换通道访问远端器件

7. 设备树配置示例

以下设备树基于驱动代码推断（I2C 地址和 GPIO 编号按实际硬件调整）：

&i2c4 {
    max96745: max96745@48 {            /* I2C 地址按硬件实际修改 */
        compatible = "maxim,max96745";
        reg = <0x48>;
        enable-gpios = <&gpio2 5 GPIO_ACTIVE_HIGH>;   /* 上电使能 */
        pwdnb-gpios  = <&gpio2 6 GPIO_ACTIVE_LOW>;    /* 低有效 */
        i2c-mux-idle-disconnect;                       /* 空闲断开 MUX */
        line-fault-monitor = <0>;                      /* 使能 LMN0 监测 */

        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;

        /* 链路 A 远端器件（通过 Remote CC 隧道访问） */
        link_a_dev: link_a@50 {
            reg = <0x50>;                              /* 远端器件 I2C 地址 */
        };

        /* 链路 B 远端器件 */
        link_b_dev: link_b@51 {
            reg = <0x51>;
        };
    };
};

注：以上 I2C 地址 0x48 为常见默认值，需以实际硬件/ADI 确认为准；GPIO 编号按你的板卡原理图修改。

8. 与同系列芯片对比

芯片	方向	输入	输出	用途
MAX96745	串行器	eDP / DisplayPort	双 GMSL2	车载/工业显示长线传输
MAX96755 / F	串行器	eDP	GMSL2	同类显示串行器
MAX96717	串行器	MIPI CSI-2	GMSL2	摄像头信号上行车
MAX96789	串行器	多路	GMSL2	摄像头聚合（寄存器手册已另文整理）
MAX96724	解串器	4× GMSL2/1	CSI-2	摄像头信号聚合接收

选型要点：显示方向选 MAX96745/96755，摄像头方向选 MAX96717/96789；需要多路输入聚合选解串器（MAX96724 等）。

9. 参考资料

驱动源码

来源	仓库	文件
U-Boot	neggles/u-boot-quartz64	`drivers/i2c/muxes/max96745.c`
Linux MFD	kernel-5.10-rockchip	`drivers/mfd/max96745.c`
Linux Pinctrl	同上	`drivers/pinctrl/pinctrl-max96745.c`
Linux 头文件	同上	`include/linux/mfd/max96745.h`

官方资料

ADI 官方产品页与 datasheet 不公开（需 NDA），可通过 ADI 官网联系 FAE 申请
ADI 官方 GMSL 开源入口：https://github.com/analogdevicesinc/gmsl
ADI GMSL2 硬件设计与验证指南（公开 PDF）：Public GMSL2 Hardware Design and Validation Guide

本文档由开源驱动逆向整理，寄存器信息为芯片接口技术事实，仅供工程参考，不构成 ADI 官方规格承诺。

写在前面#

1. 芯片是什么#

2. 架构总览#

3. 特性详解#

3.1 eDP/DisplayPort 接收端#

3.2 双通道 GMSL2 输出（链路 A / B）#

3.3 视频发送与状态监测#

3.4 FRC 帧率转换#

3.5 GPIO 隧道（MFP0 ~ MFP25）#

3.6 I²C / UART 隧道#

3.7 线故障监测（Line Fault Monitor）#

3.8 复位、电源与功耗管理#

4. 引脚定义（驱动确认）#

4.1 多功能引脚 MFP0 ~ MFP25（26 个）#

4.2 线故障监测引脚 LMN0 ~ LMN3（4 个）#

4.3 控制与电源引脚#

4.4 接口引脚（接口级，推断）#

5. 寄存器速查总表#

4.1 系统与复位#

4.2 链路 A / B#

4.3 视频#

4.4 GPIO / MFP（gpio = 0~25）#

4.5 FRC 帧率转换#

4.6 DP 接收#

6. 初始化流程（由驱动推导）#

7. 设备树配置示例#

8. 与同系列芯片对比#

9. 参考资料#

驱动源码#

官方资料#