文章目录
- HDMI接口
- TMDS最小化传输差分信号
- HDMI引脚
- HDMI模块框图
HDMI接口
HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清多媒体接口，传输数字信号以及音频信号。HDMI与去掉音频传输功能的UDI(Unified Display Interface)统一显示接口都继承DVI的核心技术“传输最小化差分信号”TMDS，从本质上来说仍然是DVI的扩展。
TMDS最小化传输差分信号
TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)最小化传输差分信号，TMDS是Silicon Image公司开发的一项高速数据传输技术，在DVI和HDMI视频接口中使用差分信号传输高速串行数据。
TMDS差分传输技术使用两个引脚来传输一路信号，利用这两个引脚间的电压差的正负极性和大小来决定传输数据的数值（0或1）。
DVI或HDMI视频传输所使用的TMDS连接通过四个串行通道实现,独立的TMDS时钟通道为接收端提供接收的参考频率，保证数据在接收端能够正确恢复。
TMDS连接从逻辑功能上可以划分成两个阶段：“编/解码” 和 “并/串转换”。
在编码阶段，编码器将视频源中的像素数据、HDMI的音频/附加数据，以及行同步和场同步信号分别编码成10位的字符流。
并串转换阶段将上述的10位字符流转换成串行数据流，并将其从三个差分输出通道发送出去。
TMDS差分信号是一种利用2个引脚间电压差来传送信号的技术。传输数据的数值（“0”或者“1”）由两脚间电压正负极性和大小决定。即，采用2根线来传输信号，一根线上传输原来的信号，另一根线上传输与原来信号相反的信号。这样接收端就可以通过让一根线上的信号减去另一根线上的信号的方式来屏蔽电磁干扰，从而得到正确的信号。如图所示：
HDMI引脚
HDMI接口主要有Type A、Type B、Type C、Type D、Type E五种类型，最常见应用最广泛的是HDMI Type A，引脚如下图所示
| 引脚 | 作用 |
|---|---|
| 1~9 | TMDS数据传输实际上用到的引脚，分为0,1,2三组 |
| 10~12 | TMDS clock传输用到的引脚，如当前Video Timing为480p@60Hz（Htotal：800，Vtotal:525），则TMDS clock = 800x525x60 = 25.2MHz。一个clock分别在三个Channel传输一个像素的R、G、B（8bit）信号 |
| 13 | CEC引脚，Consumer Electronics Control 用户电气控制，可供厂家自己定制HDMI消息 |
| 14 | 保留引脚，可以为13CEC多提供一个引脚 |
| 15~16 | I2C引脚，用于DDC（Display Data Channel，主要用于EDID与HDCP的传输）传输。在HDMI的流程中，DDC通信几乎是最先做的（前有Hotplug），因为HDMI的主从两个设备需要通过DDC来获得他们对方设备的EDID，从而得到各种信息，并且通过比较timming以确定以后送出来的timming为最合适的 |
| 17 | 接地引脚 |
| 18 | 5v的AC引脚 |
| 19 | Hotplug引脚用于监测HDMI设备有没有存在，如果存在（Hotplug为high）那么可以通过DDC去读EDID |
Type A HDMI可向后兼容于现今多数显示器与显卡所使用的DVI-D或DVI-I接口（但不支持DVI-A），这表示采用DVI-D接口的信号来源可以透过转换线驱动HDMI显示屏，但转换并不支持音频发送等功能。
HDMI模块框图
- CEC： Consumer Electronics Control 用户电气控制,CEC可以控制从设备的一些状态，比如开机，可供厂家自己定制HDMI消息，比如DVD与TV，DVD通过HDMI线连接到TV，用TV的遥控器可以控制DVD，令DVD执行某种功能，那么该功能的命令信号就是通过TV与DVD间的CEC引脚传输的。
- DDC：用来获取被接设备的信息EDID（扩展显示标识数据 ）DDC是IIC接口，可以结合HDMI的19管脚（热拔插信号）来读取被接设备的一些有用信息，比如分辨率。FPGA检测到显示器后可以通过DDC读取显示器的分辨率，从而达到智能识别分辨率，FPGA设备可以根据分辨率调整输出（比如我们把笔记本的HDMI接到1080p的显示器和720p的显示器笔记本的输出会自己做调整适应不同的显示器）
- HPD：Hot Plug Detect 热拔插检测，用于HDMI设备是否连接
HDMI(Receiver)接收端(通常为显示器)，通常是HDMI接收端配置EDID，HDMI(Transmitter)发送端获取EDID信息，配置适合的分辨率，通过TMDS差分信号传输视频数据。
下面是SiI9136 HDMI Transmitter模块框图：
接口与上面说的基本上都一样，多了几个接口，TPI(发射器编程接口)将一组简洁的寄存器映射到主机可以轻松访问的I2C地址空间、CPI(标准CEC编程接口)来实现自动CEC控制器,对这还不太熟悉，看代码有看到就稍微了解一下~。
参考:https://www.cnblogs.com/TaigaCon/p/3840653.html
https://blog.csdn.net/weiaipan1314/article/details/104173120
https://zhuanlan.zhihu.com/p/80772947
https://blog.csdn.net/jx__0570/article/details/103029995
