[问答]

HDMI1.4b/2.0的测试难点是什么？

1193 带宽

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 HDMI1.4b/2.0的测试难点是什么？ FRL模式如何实现带宽的增加？怎么解决源端测试的难点？ 0
2021-6-17 11:15:23　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × 化二为一该类别下有 12 个回答。邀请回答 dymanic 该类别下有 8 个回答。邀请回答 cyhe 该类别下有 7 个回答。邀请回答 kong19 该类别下有 7 个回答。邀请回答 60user150 该类别下有 7 个回答。邀请回答 vuwuerwxs 该类别下有 7 个回答。邀请回答 cswerwr 该类别下有 7 个回答。邀请回答 kingnet_520888 该类别下有 7 个回答。邀请回答 guokuikang 该类别下有 6 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 6 个回答。邀请回答 selina1023 该类别下有 6 个回答。邀请回答 nvywerwer 该类别下有 6 个回答。邀请回答 yfdsfqdqd 该类别下有 6 个回答。邀请回答 Dimple 该类别下有 6 个回答。邀请回答 vfdfvvdw 该类别下有 6 个回答。邀请回答 maobs20 该类别下有 6 个回答。邀请回答 DDT6 该类别下有 6 个回答。邀请回答阿南科院该类别下有 6 个回答。邀请回答 h1654155957.9611 该类别下有 6 个回答。邀请回答燕子湖畔该类别下有 6 个回答。邀请回答举报周密相关推荐 • HDMI1.4基础技术及测试需求是什么？ 1458 • 使用Xilinx IP内核进行简单的hdmi passthrough怎么操作？ 2185 • HDMI2.1源端测试有哪些规范？ 1035 • USB3.1与USB之前的版本相比，测试的难点在哪里？ 3240 • HDMI端口是否支持HDMI2.0或更高版本？ 262 • 我要找HDMI线1.4版A-C的接线图 3197 • 如何在K7上运行HDMI2.0和DP设计？ 1833 • 无法在HDMI 2.0上找到兼容NUC7PJYH的4K电视 7479 • 可以使用MGT进行HDMI 2.0视频传输吗？ 1934 • 无法生成比特流 2782 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　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HDMI2.1 FRL 测试方案中都得到了完美的解决。　　为了追求更好的视觉效果和体验，人们不满足于4Kp60Hz显示分辨率，也在追求8Kp60Hz和 4Kp120Hz的体验。但是8Kp60Hz 需要的带宽约64G（RGB/YCbCr 4:4：4格式），远远超过了HDMI2. 0的支持范围。所以HDMI协会增加HDMI2.1 FRL（Fixed Rate Link）模式，实现接口带宽的增加，满足8Kp60Hz需要。同时需要结合相应的YCbCr 4:2： 0编码和视频压缩技术。　　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TMDS Clock channel重定义为FRL Lane3（时钟嵌入在数据流中）； TMDS Data 0/1/2 分别对应FRL lane 0/1/2，如下图所示，共计有4个数据通道。这样就实现了最高48Gbps的带宽。信号的编码方式从TMDS的 8b/10b改变为FRL 16b/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，仅仅支持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。　　HDMI2.1源端测试　　总的测试项目有9个，如下表所示，以测试Lane0 为例。　　MeasurementVictim Lane（Lane0）Aggressor Lane（Lane1/2/3）　　HFR1-1： DC Common ModeLTP5LTP6/7/8 　　HFR1-2： Vse_Max， Vse_MinLTP5LTP6/7/8 　　HFR1-3： TRise， TFallLTP4LTP2 　　HFR1-4： Inter pair SkewLTP5LTP6/7/8 　　HFR1-5： FRL RateLTP3LTP2 　　HFR1-6： Random JitterLTP3LTP2 　　HFR1-7： Data lane Eye DiagramLTP5LTP6/7/8 　　HFR1-8： AC Common Mode NoiseLTP5LTP2 　　HFR1-9： FFE MonotonicityLTP4LTP1 　　•LTP1 – All 1’ pattern 　　•LTP2 – All 0’ pattern 　　•LTP3 – Clock pattern 　　•LTP4 – 128 zeros followed by 128 ones pattern 　　•LTP5/6/7/8 - Predefined sequence of 4096 FRL characters 　　1）测试信号是固定的码型，测试共定义8种码型Link training pattern 1～8，简写为LTP1～8。不像HDMI1.4b/2.0 ，对码型没有要求。　　2）测试信号速率是固定的，不需要随分辨率变化。　　3）需要考虑其他lane的干扰，例如HFR1-1项目，测试Lane0时，需要Lane0 发出LTP5 码型， Lane1/2/3 分别发出LTP6/7/8的码型，测试方法更复杂。　　源端测试的难点解决　　端接电压的实现　　泰克示波器和探棒，不需要外接电源，本身不仅可以提供标准的3.3V端接电压，用于协会要求的一致性测试。在用户自定义模式下，还提供可调的端接电压，例如设置3.0V的端接电压，用于验证源端芯片在端接电压变化时的情况。　　　　单端和差分信号的自动采集　　对应单端项目和差分项目，测试时需要分别采集单端信号和差分信号；在HDMI1.4b/2.0测试中，都是通过差分探棒采集差分信号；手动更改探棒硬件连接后，采集单端信号。更改连接繁琐，无法自动化，造成了测试效率低。　　泰克Tri-mode 探棒（三模探棒），在测试软件控制下，交替工作在单端模式（A-GND和B-GND），无需硬件连接的改变，可以实现8个单端信号的采集，再自动计算差分信号，从而实现了全部项目的自动化。除了三模探棒方案外，泰克还提供两台示波器级联自动化方案，通过8个channel 实现对8个单端信号的同时采集，测试效率更高。　　　　解决测试复杂化的问题　　随着速率的提升，HDMI规范定义新的均衡技术和cable 模型，也造成了测试过程的复杂化。规范定义两种Cable mode： Category 3 Worst Cable Mode（WCM3）和 Category 3 Short Cable Mode （SCM3）。两种均衡： CTLE 1～8 dB和 DFE 1-tap d1 value 25mV。　　　　在TP1采集信号后，应用 cable 模型，得到TP2位置的波形，再应用参考均衡后得到TP2_EQ位置的波形。　　　　眼图计算方法更为复杂，既要考虑Cable 模型的插入损耗，也要考虑其他数据线引入的串扰。　　泰克方案针对以上情况，优化了算法，测试时间短。　　测试速率和码型自动切换　　以前测试需要手动更改分辨率，才能实现测试信号速率的变更。现在泰克通过测试软件与EDID/SCDC模拟器的配合，在SCDC（Status and Control Data Channel） offset 0x31中FRL_Rate设置测试信号速率，在offset 0x41/42中为每个Lane 设置码型。实现了测试需要的速率和码型的自动切换，实现了测试完全自动化，提高了测试效率。　　　　泰克HDMI2.1 FRL自动化方案　　配置一：DPO 70000 SX示波器级联方案。两台DPO 70000 SX示波器，使用UltraSync cable同步级联，可以把8个通道的skew调整到1ps内，确保所有单端信号采集的同步性。同时采集8个单端信号后，再自动计算生成4对差分信号。测试过程不需要更改硬件连接，信号路径衰减小，测试速度快，效率高。搭配EDID emulator，实现速率和码型的自动切换。　　　　配置二：DPO70000SX示波器搭配Tri-mode探棒。利用Tri-mode探棒的特性，在测试软件控制下，交替工作在单端模式（A-GND和B-GND），分次完成对8个单端信号的采集。测试过程也不需要更改硬件连接。连接示意图如下，示波器会对探棒进行自动去嵌，消除探棒对信号的影响。兼顾了成本和效率，同样通过EDID emulator实现自动化的测试。　　　　示波器带宽的考量　　在HDMI2.1规范中推荐示波器带宽是23GHz或者以上。出于成本考虑，大家也许会问，16GHz 或者20GHz带宽的示波器可以吗？一方面可以从上升时间和带宽的角度来看，HDMI2.1 信号允许的最快上升时间22.5ps（20%-80%）。示波器测量到上升时间可以用如下公式计算：　　　　从上表可以看到带宽越高，上升时间的测量误差就越小。从带宽角度看，示波器的带宽定义是示波器观察到的正弦波幅度衰减-3dB的频率。在实际测试过程中，非正弦波信号需要考虑3次～5次谐波。HDMI2.1 信号速率最高12Gbps，基频是6GHz， 3次谐波频率是18GHz，16GHz带宽的示波器测量到3次谐波成分会被衰减超过-3dB。另一方面被测HDMI2.1 DUT的FRL最高速率没有达到上限12Gbps的话，可以按照上面的计算方法实际评估示波器的带宽需求。　　简单来说，为了保证更好的测量精度以及测试的合规性，示波器的带宽越高越好。　　总结　　泰克示波器利用通道可调端接电压，Tri-mode 探棒的单端特性/示波器级联特性，以及与EDID/SCDC模拟器配合，实现了HDMI2.1 FRL 源端测试的真正自动化，提高了测试效率。专门针对FRL信号的优化算法，加快了测试速度。从而帮助客户快速验证HDMI2.1 产品，加速客户产品市场化的过程。

2021-6-17 16:40:40 评论举报傅筹更