hdmi规范要求所有的hdmi来源设备与兼容dvi 1.0标准的接收设备兼容。当hdmi来源设备连接到dvi接收设备时,必须满足下列要求:
• 发送的视频格式为rgb
• 不发送视频保护频段
• 不发送数据岛(data island)
当来源设备检测到有接收设备插入时,它应假定接收设备是dvi设备。与此同时,来源设备将检查接收设备的edid是否包含cea扩展,以及cea扩展是否包含具有有效长度的vsdb(供应商数据块)。如果都包含的话,来源设备将认定所连接的接收设备是hdmi设备。
hdmi接收器(rx)的edid测试
该测试的通过率非常低。所以,设计师自己应该熟悉hdmi规范的edid要求。下面列举导致失败的一些常见错误。
i. 在edid的前128个字节中,必须提供“监视器距离限制表头”和“监视器名称表头”,这两个表头均为18字节。如果任一个的内容短于18字节,则必须用0x20来*,并以0xa0结束。
ii.edid中的“短视频描述符(svd)”与“能力声明表(cdf)”支持的视频格式不相符。cdf中声明的任何格式都必须在edid的svd中列出。
为了简化系统设计,一些设计师通过一个1k电阻,直接将hdmi输入端的+5v电压连接到hdmi rx的hpd引脚。在这类设计中,当系统处于待机模式或者交流电源断开时,将无法读取edid eeprom,hpd引脚电压可能会保持高电平,这将导致hdmi兼容性测试失败,因为hdmi兼容性测试规范要求在hpd引脚电压为高电平时,必须能够访问和读取edid,即使断开交流电源或者系统置于待机模式也是如此。在后面的部分中将提出解决这类问题的参考设计。
hdmi rx tmds差分阻抗
大量设备没有通过这项测试,虽然大多数系统设计师都知道有关输入差分阻抗的要求。绝大多数情况下,系统不能通过这项测试的原因是输入esd保护器件或emi扼流圈的寄生电容太大。大部分高速信号esd防护器件制造商都为客户提供了具有阻抗特性的系统pcb布局布线参考设计。对于该测试,系统pcb布局布线将会影响测试结果。如果失败,用户则要重新设计pcb,这将影响生产进度和产品的上市时间。
请注意,在hdmi cts v.1.3中,通过该测试的标准与hdmi cts v.1.2不一样。与以前的cts一样,直通连接的阻抗值要求仍然是100ω±15%,但允许单次偏移的大值/小值达到100ω±25%,不过持续时间短于250ps。
hdmi rx ddc/cec线电容和电压
这项测试的失败率高,原因是用于电平转换的mosfet的电容太高。为了避免失败,建议在ddc线上采用ciss和coss小于10pf的mosfet。
hdmi rx cec线的连通性
当hdmi系统有多个hdmi输入时,对于非独立的cec线,hdmi规范要求来自所有hdmi输入(如有)的cec线能够与一个hdmi输出(如有)相互连通。该测试的cts要求小于5ω。即便是不支持cec的系统,也要求输入cec线能够互相连通。
hdmi rx hpd输出电压
某些客户使用图2所示的电路来利用hdmi连接器提供的5v电压,并利用vcc为hpd提供所需的5v电压。这就违反了规范的要求,即当hdmi 5v输入为0v时,hpd电压应该高于0v但低于0.4v。解决这一问题的简单方法是将一个1k电阻串联连接到hpd引脚。图3所示的简单开关电路也能解决问题,其功能是控制hpd引脚,并在下游的接收设备已准备好时通知来源设备,或者决定来源设备是否应该重新启动某些功能,如高清内容保护(hdcp)身份验证。这将大大提高系统兼容性。
图2.hpd输出电压
利用来自hdmi连结器的5v电压和vcc来提供hpd所需的5v电压,这种方式违反了hdmi兼容性测试要求。
图3.hpd输出电压
将1 k电阻与hpd引脚串联连接的开关可以解决这个问题。
hdmi rx视频格式支持
这项测试的一个常见故障是某些系统无法满足所有hdmi接收设备都必须能够接收640 480p@59.94/60hz格式的要求。针对60 hz视频设计的系统必须能够支持720 480p @ 59.94/60hz的输入格式,针对50hz视频设计的系统必须能够支持720 576p@50hz的输入格式。在adi实验室测试过的来源装置中,有许多客户都忽略了支持640 480p视频格式的要求。
对视频格式时序偏差的容错度较小,也是导致测试无法通过的另一个常见原因。该测试覆盖所有支持的视频格式。支持50hz的系统必须能够容忍49.75hz至50.25hz(50hz 0.5%)之间的时序变化。支持59.94hz或60hz的系统必须能够容忍59.64hz至60.3hz((59.94hz “0.5%至60hz +0.5%)之间的时序变化。
针对无线中继器的新测试要求
在近的6到9个月时间,无线中继设备增长迅速。hdmi licensing llc已针对这类无线设备发布了测试指南。如果无线中继器支持高带宽数字内容保护(hdcp),则设备必须按照hdmi中继器的要求进行测试。如果设备不支持hdcp,则设备既可以按照中继器的要求进行测试,也可以按照独立来源和接收设备的要求进行测试。如果无线设备是cec根设备,则可以不进行“物理地址”测试。
结束语
如上所述,为了确保产品符合hdmi规范,通过hdmi兼容性测试是一个基本而且重要的步骤,它还有助于改进不同厂商的产品之间的互通性。针对常见的hdmi兼容性测试故障提供解决方案,不仅能够为消费电子客户提供高品质的hdmi接口产品,而且有助于他们设计出高兼容性的系统。
