HDMI兼容性測試的常見故障及解決方案

HDMI規範要求所有的HDMI來源設備與(yu) 兼容DVI 1.0標準的接收設備兼容。當HDMI來源設備連接到DVI接收設備時，必須滿足下列要求：

• 發送的視頻格式為(wei) RGB

• 不發送視頻保護頻段

• 不發送數據島(Data Island)

當來源設備檢測到有接收設備插入時，它應假定接收設備是DVI設備。與(yu) 此同時，來源設備將檢查接收設備的EDID是否包含CEA擴展，以及CEA擴展是否包含具有有效長度的VSDB(供應商數據塊)。如果都包含的話，來源設備將認定所連接的接收設備是HDMI設備。

HDMI接收器(Rx)的EDID測試

該測試的通過率非常低。所以，設計師自己應該熟悉HDMI規範的EDID要求。下麵列舉(ju) 導致失敗的一些常見錯誤。

I. 在EDID的前128個(ge) 字節中，必須提供“監視器距離限製表頭”和“監視器名稱表頭”，這兩(liang) 個(ge) 表頭均為(wei) 18字節。如果任一個(ge) 的內(nei) 容短於(yu) 18字節，則必須用0x20來填補，並以0xA0結束。

II.EDID中的“短視頻描述符(SVD)”與(yu) “能力聲明表(CDF)”支持的視頻格式不相符。CDF中聲明的任何格式都必須在EDID的SVD中列出。

為(wei) 了簡化係統設計，一些設計師通過一個(ge) 1K電阻，直接將HDMI輸入端的+5V電壓連接到HDMI Rx的HPD引腳。在這類設計中，當係統處於(yu) 待機模式或者交流電源斷開時，將無法讀取EDID EEPROM，HPD引腳電壓可能會(hui) 保持高電平，這將導致HDMI兼容性測試失敗，因為(wei) HDMI兼容性測試規範要求在HPD引腳電壓為(wei) 高電平時，必須能夠訪問和讀取EDID，即使斷開交流電源或者係統置於(yu) 待機模式也是如此。在後麵的部分中將提出解決(jue) 這類問題的參考設計。

HDMI Rx TMDS差分阻抗

大量設備沒有通過這項測試，雖然大多數係統設計師都知道有關(guan) 輸入差分阻抗的要求。絕大多數情況下，係統不能通過這項測試的原因是輸入ESD保護器件或EMI扼流圈的寄生電容太大。大部分高速信號ESD防護器件製造商都為(wei) 客戶提供了具有阻抗特性的係統PCB布局布線參考設計。對於(yu) 該測試，係統PCB布局布線將會(hui) 影響測試結果。如果失敗，用戶則要重新設計PCB，這將影響生產(chan) 進度和產(chan) 品的上市時間。

請注意，在HDMI CTS V.1.3中，通過該測試的標準與(yu) HDMI CTS V.1.2不一樣。與(yu) 以前的CTS一樣，直通連接的阻抗值要求仍然是100Ω±15%，但允許單次偏移的大值/小值達到100Ω±25%，不過持續時間短於(yu) 250ps。

HDMI Rx DDC/CEC線電容和電壓

這項測試的失敗率高，原因是用於(yu) 電平轉換的MOSFET的電容太高。為(wei) 了避免失敗，建議在DDC線上采用Ciss和Coss小於(yu) 10pF的MOSFET。

HDMI Rx CEC線的連通性

當HDMI係統有多個(ge) HDMI輸入時，對於(yu) 非獨立的CEC線，HDMI規範要求來自所有HDMI輸入(如有)的CEC線能夠與(yu) 一個(ge) HDMI輸出(如有)相互連通。該測試的CTS要求小於(yu) 5Ω。即便是不支持CEC的係統，也要求輸入CEC線能夠互相連通。

HDMI Rx HPD輸出電壓

某些客戶使用圖2所示的電路來利用HDMI連接器提供的5V電壓，並利用VCC為(wei) HPD提供所需的5V電壓。這就違反了規範的要求，即當HDMI 5V輸入為(wei) 0V時，HPD電壓應該高於(yu) 0V但低於(yu) 0.4V。解決(jue) 這一問題的簡單方法是將一個(ge) 1K電阻串聯連接到HPD引腳。圖3所示的簡單開關(guan) 電路也能解決(jue) 問題，其功能是控製HPD引腳，並在下遊的接收設備已準備好時通知來源設備，或者決(jue) 定來源設備是否應該重新啟動某些功能，如高清內(nei) 容保護(HDCP)身份驗證。這將大大提高係統兼容性。

圖2.HPD輸出電壓

利用來自HDMI連結器的5V電壓和VCC來提供HPD所需的5V電壓，這種方式違反了HDMI兼容性測試要求。

圖3.HPD輸出電壓

將1 K電阻與(yu) HPD引腳串聯連接的開關(guan) 可以解決(jue) 這個(ge) 問題。

HDMI Rx視頻格式支持

這項測試的一個(ge) 常見故障是某些係統無法滿足所有HDMI接收設備都必須能夠接收640 480p@59.94/60Hz格式的要求。針對60 Hz視頻設計的係統必須能夠支持720 480p @ 59.94/60Hz的輸入格式，針對50Hz視頻設計的係統必須能夠支持720 576p@50Hz的輸入格式。在ADI實驗室測試過的來源裝置中，有許多客戶都忽略了支持640 480p視頻格式的要求。

對視頻格式時序偏差的容錯度較小，也是導致測試無法通過的另一個(ge) 常見原因。該測試覆蓋所有支持的視頻格式。支持50Hz的係統必須能夠容忍49.75Hz至50.25Hz(50Hz 0.5%)之間的時序變化。支持59.94Hz或60Hz的係統必須能夠容忍59.64Hz至60.3Hz((59.94Hz “0.5%至60Hz +0.5%)之間的時序變化。

針對無線中繼器的新測試要求

在近的6到9個(ge) 月時間，無線中繼設備增長迅速。HDMI Licensing LLC已針對這類無線設備發布了測試指南。如果無線中繼器支持高帶寬數字內(nei) 容保護(HDCP)，則設備必須按照HDMI中繼器的要求進行測試。如果設備不支持HDCP，則設備既可以按照中繼器的要求進行測試，也可以按照獨立來源和接收設備的要求進行測試。如果無線設備是CEC根設備，則可以不進行“物理地址”測試。

結束語

如上所述，為(wei) 了確保產(chan) 品符合HDMI規範，通過HDMI兼容性測試是一個(ge) 基本而且重要的步驟，它還有助於(yu) 改進不同廠商的產(chan) 品之間的互通性。針對常見的HDMI兼容性測試故障提供解決(jue) 方案，不僅(jin) 能夠為(wei) 消費電子客戶提供高品質的HDMI接口產(chan) 品，而且有助於(yu) 他們(men) 設計出高兼容性的係統。