HDMI源端(source)物理层一致性测试指引.PDF

HDMI 源端(source) 物理层一致性测试技术 高级应用工程师 曾志 泰克科技（中国）有限公司 摘要：HDMI ，即高清晰多媒体接口(High-Definition Multimedia Interface)正越来越广泛的应用于 计算机和消费电子产品上作为其音视频接口。HDMI设备包括三类，即源端（Source）如计算机、 DVD 、机顶盒等；接收端 （Sink ）如显示器、高清电视、投影机等；另外一类就是Cable或者Repeater 。 本文主要介绍源端（Source）物理层一致性测试的原理，流程以及相关的测试技术。 关键词：HDMI ，TMDS(transition minimized differential signaling)，CTS (Compliance Test Specification)，一致性测试，Source （源端），DPO ，存储深度，串行触发，Tbit，眼图，抖动. 1. 引言 HDMI 是由Silicon Image联合日立、松下、飞利浦、索尼、汤姆逊和东芝组成的HDMI 联盟共同 开发而成。作为DTV革命的催化剂，HDMI开始被广泛的应用，参与HDMI上下游产业链的厂商也 越来越多，但同时也带来另外的挑战，就是兼容性问题。幸好HDMI组织在成立之初就有先见之 明，在电气以及协议标准制定之后也制定了相应的一致性测试标准（CTS ），并先后在全球成立 了5个ATC （授权测试中心），目前所有ATC采用同样的测试设备和测试方法对三类设备进行一致 性测试，只有通过ATC测试合格后才给予HDMI 的授权，准许其产品打上HDMI徽标进行销售。对 于HDMI芯片以及设备生产商来说，了解CTS的测试原理以及方法流程对于其产品的设计，调试， 工程化以尽快进入市场也会有相当大的帮助。 2. HDMI 原理架构以及信号特性 Figure1 HDMI 逻辑链路图 HDMI使用最小跳变差分信号(TMDS)技术，差分信号共模偏置电压为+3.3 V ，端口阻抗为50欧姆， 额定幅度跳变为500 mV (+2.8 V到+3.3 V) ，电压摆幅可以在150 mV - 800 mV之间变化。信号的上 1 升时间约为100 ps左右。 单个链路上的数据速率可以在25 Mpps - 165 Mpps之间(Mpps = 每秒兆像素) 。由于每个像素 用10个数据位表示，因此数据传输速率最大为1.65Gbps,一个bit 的周期时间(通常称为Tbit)最低为 606 ps 。图2是典型的HDMI 时钟和数据信号。由于显示分辨率是可以根据需要进行调节的，在不 同的分辨率下数据的传输率会相应的进行改变，同时Tbit也会相应改变，所以为了方便，在测试 标准中大多数时间相关的参数指标是以Tbit为单位来定义的。而逻辑摆幅也是可以根据不同的设 计允许变化的，所以幅度轴上的参数标准都是以Vswing为单位来定义。 TMDS传输链路由三条数据通道和一条时钟通道组成。三个数据通道分别传输RGB信号。 Figure 2 HDMI 典型的时钟和数据信号 3. HDMI 物理层的一致性测试的规范以及测试方法 按照目前已经正式发布的 CTS1.2a 的规范，对于源端，需要进行一致性测试的与电特性相关 的项目有三类，时钟－数据，数据－数据，单端信号。泰克公司提供专门的针对物理层测试的一 致性测试软件 HT3 对上述项目进行测试。下面分别对每个测试项目进行详细讨论。 电接口 信号 测试 CTS测试编号 测试点 数据眼图（Data Eye Diagram ） 7-10 时钟抖动(Clock Jitter) 7-9 时钟--数据 时钟占空比(Clock Duty Cycle) 7-8 源