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多端口矩阵测试HDMI测试多端口矩阵测试

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2026.07.05

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HDMI测试

在HDMI2.1版本中,为了提高总线带宽,原来的时钟线也可作为第4对数据线进行信 号传输,这样就要求每对差分线都有自己的时钟恢复电路。另外,传统的HDMI总线 采用直接像素传输,所以实际传输的信号速率是与分辨率、帧频、色彩深度等相关的,这种方 式下为了兼容不同的显示分辨率可能需要支持几十种数据速率,对于电路的时钟设计有一 定难度。而从HDMI2.1开始,也开始采用包传输的方式,即音/视频数据都是封装在数据 包里传输。由于数据包中可以填充一些冗余数据,所以总线可以只工作在很少的几种特定 速率下,比如3Gbps 、6Gbps 、8Gbps 、10Gbps 、12Gbps等,因此可以简化PLL 电路的设计。 HDMI2 . 1把这种信号传输模式称为FRL(Fixed Rate Link), 以区分于传统的TMDS信号  传输模式。支持FRL模式的设备仍然需要保持对传统TMDS信号速率的兼容。 HDMI一致性测试标准使用;多端口矩阵测试HDMI测试多端口矩阵测试

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HDMI2.1物理层测试

对于HDMI的源设备(Source)来说,由于其用于产生HDMI信号输出,所以源设备的物理层测试项目中重要的是其输出的高速的信号质量的测试,典型测试项目包括信号的低电平、差分上升/下降时间、眼图和抖动分析等。对于HDMI1.4的测试,测试规范要求使用8GHz以上带宽的示波器和探头;对于HDMI2.1的TMDS信号测试,需要至少13GHz以上带宽的示波器和探头;对于HDMI2.1的FRL信号测试,则会要求测试系统的带宽至少为20GHz。表6.2列出了针对不同标准中HDMI测试的要求。 多端口矩阵测试HDMI测试多端口矩阵测试HDMI标准和以前的设备兼容吗?

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在HDMI2.1源端测试中,示波器模拟了sink的行为,提供了端接电阻和端接电压。EDID仿真器模拟sink的EDID,提供分辨率/速率信息,HDMI2.0的EDID仿真器也提供SCDC信息,完成与source的沟通,使source输出需要TMDS信号。测试项目分为单端信号测试和差分信号测试,对应的连接方式分别为单端连接和差分连接,用于采集单端信号和差分信号,以便完成相应的测试项目。HDMI1.4b/2.0的测试难点:1)一些方案端接电压需要外接电源提供,或者端接电压不可调,无法验证极限情况;2)单端测试和差分测试信号采集需要更改硬件连接,过程繁琐耗时;3)测试信号速率随着分辨率变化,需要手动设置分辨率,测试无法自动化;这些问题在泰克HDMI2.1FRL测试方案中都得到了完美的解决。

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除了用于高速音/视频传输的高速信号以外,在HDMI总线上还有一些低速控制信号, 这些信号虽然速率不高,但对于实现HDMI的接口功能也是至关重要的。典型的信号有: Hot Plug(HPD信号,热插拔控制)用于设备插入检测; DDC通道(Display Data Channel)    用于读取显示设备信息;+5V信号可以用于给外设供电等。其中,DDC通道是I²C通道, 主要用于源设备在显示设备插入时读取显示设备的EDID信息(Extended display  identification data,存储在显示设备的EEPROM 中),EDID 中有该显示设备支持的分辨  率、帧频、色深等信息,源设备读取后可以据此调整合适的输出信号格式。对于HDMI2.0  及以后的标准来说, DDC通道还支持双向的SCDC(Status and Control Data Channel)功能,可以在源设备和显示设备之间进行更多状态和控制信息的交互。 HDMI端口插拔可靠性测试;

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FRL模式如何实现带宽的增加FRL模式增加带宽的常用方法有两种,方法一:提升通道数据速率;方法二:速率不变时,增量通道数量。FRL模式这两种方法都有使用。在保持HDMI物理接口不变的情况,每个通道支持的速率增加到了12Gbps;另外,原来的TMDSClockchannel重定义为FRLLane3(时钟嵌入在数据流中);TMDSData0/1/2分别对应FRLlane0/1/2,如下图所示,共计有4个数据通道。这样就实现了比较高48Gbps的带宽。信号的编码方式从TMDS的8b/10b改变为FRL16b/18b格式,编码效率更高。

FRL mode 可以分为两种模式:3 lanes 工作模式下, 支持3 Gbps和6Gbps 两种速率;未使用的Lane3, source 和sink 都需要使用差分50Ω~150Ω端接。4 lanes 工作模式下, 支持6/8/10/12 Gbps 四种速率。 HDMI测试总结及常见问题?多端口矩阵测试HDMI测试多端口矩阵测试

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HDMI输出兼容性测试:

1. 和HDMI接口电视的兼容性:同时传输音频和视频;2. 和DVI接口电视的兼容性:只传输视频;3. 和HDMI接口的功放的兼容性:只传输音频;判断标准:HDMI接口可以传输的音频支持“任何能通过S/PDIF输出的压缩数字音频”和“2/6/8声道,32-192KHZ采样率的未压缩的数字音频”,可以输出“I2S(一种数字传输界面,时差性能要优于S/PDIF,适合短距离通讯)和SPDIF的音频”;它总能获得CD的音频质量;HDMI接口可以传输的视频支持“高清1080I”,“高清720P”,“普通隔行”和“普通逐行”(目前后两种我们没有支持),同时支持NTSC和PAL电视制式;可以根据接受端可以接受的视频状态自动输出“YUV”或“RGB”编码的视频格式; 多端口矩阵测试HDMI测试多端口矩阵测试

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