HDMI上电信号分析

news/2024/11/28 17:55:39/

重点是HPD这里检测信号不能错。这样才能读取EDID,TDMS。

要保证TMDS时钟信号完整,关于TDMS信号的阻抗不会影响显示。我因为TMDS0和TMDS2通道反了

HDMI TYPE A接口包含:

3个TMDS数据通道 ,1个TMDS时钟通道,CEC控制信号,DDC信号,+5V电压信号和热插拔HPD信号

TMDS通道0 传输B信号,HSYNC信号,VSYNC信号

TMDS通道1 传输G信号,CTL0,CTL1以及音频信号

TMDS通道2 传输R信号,CTL2,CTL3以及音频信号

CEC信号 消费电子控制通道,通过该通道可以控制试听设备

DDC信号 显示器与计算机主机进行通信的数据总线,主要功能是将显示器的基本信息发送给计算机主机,比如发送EDID信息给主机

HPD信号 显示器向主机发送的检测信号,包括连接和断开两种状态

当主机检测到HPD引脚大于2v,表示显示器与主机处于连接状态

当主机检测到HPD引脚小于0.8v,表示显示器与主机处于断开状态

+5V电压信号 主机向显示器提供的+5v电压信号,大小是4.8v ~ 5.3v

TMDS信号 HDMI使用最小化传输差分信号技术,差分信号偏置电压为3.3v(由Sink端提供)(在这里,当插入HDMI线时,测量TMDS信号线上是有3.3V电压,也有可能被source源影响达不到3.3v),端口阻抗为50欧姆,单端信号为400~600mv,差分信号的逻辑摆幅在800~1200mv之间,当然实际上逻辑摆幅可以在150mv~1200mv之间变化,当逻辑摆幅小于150mv或者大于1200mv时,接收端不能正确识别该差分信号。

三 HDMI接口识别过程

HDMI Source(主机)和Sink(显示器)的上电协商过程

•Source设备上电后检测HPD信号,如果被上拉到2v以上(针对pin19引脚上的电平变化)

•Source设备通过DDC信号读取EDID以确定Sink端能支持的分辩率

•Source设备检测TMDS通道是否被上拉到3.3v,有以下三种情况:

部分主机必须检测所有TMDS通道被上拉到3.3v,才输出TMDS信号

部分主机必须检测时钟通道被上拉到3.3v,才输出TMDS信号

部分主机只要检测到某个TMDS通道上拉,该通道就输出TMDS信号

注意,TMDS差分信号3.3v偏置电压由Sink端提供

• Source设备输出TMDS信号到Sink端

• Source设备上电后检测HPD信号,如果小于0.8v

• Source设备停止输出TMDS信号

下面着重分析HPD信号实现过程

如上图4,HDMI热插拔时,主机通过HDMI接口PIN18将+5v电压加到显示器EDID存储器,向EDID存储器供电,确保即使显示器不开机,主机也能通过HDMI接口读取EDID数据。显示器接收到+5v电压后,通过电阻R163使PIN19转变为高电平,主机检测到HPD信号大于2v时判断连接成功,并通过HDMI接口PIN15和PIN16读取显示器EDID数据,最后检测TMDS通道是否被上拉到3.3v。

上述原理图将HDMI接口PIN18串联一个1K电阻到PIN19,

这样可以达到如下效果:

PIN18输入为5v,则HPD的电压大于2v,小于5v,即连接状态

PIN18输入为0v,则HPD的电压大于0v,小于0.4v,即断开状态

上述原理图更加巧妙的是通过三极管电路对HPD信号加以控制,这样可以告知主机设备是否已经准备好

下图是sink端原理图:

 

3.计算机主机对HPD信号的要求 
当计算机主机上的显卡检测到DVI接口HPD引脚电压大于2V时,判断为显示器通过DVI接口与主机连接:当检测到HPD引脚电压小于0.8V时,则判断为显示器与主机之间的DVI连接已经断开

4.HPD信号的实现

 4.HPD信号的实现

 显示器HPD与PWR外围图

        如上图,当计算机通过HDMI接口与显示器相连接时,主机通过HDMI的第18脚(PWR_CON_PIN18)将+5V电压加到显示器的DDC存储器(EDID数据存储器)向DDC存储器供电,确保即使显示器不开机,计算机主机也能通过HDMI接口读取EDID数据。 
主机开机后产生 5V_SYS并通过第18脚向显示器供电,此时显示器接收到5V电压后通过内部电路使HDMI接口第19脚HPD转变为高电平,并驱动Q1使CE导通,致使HPD_GPU也转变为高电平,主机(显卡控制器)检测到HPD为高电平时,判断显示器通过HDMI与主机连接,并通过HDMI接口的第15、16脚 DDC通道(I2C)读取显示器中的EDID数据,并使主机显卡中的TMDS信号发送电路开始工作。 
当显示器与主机之间的HDMI连接断开时,主机一侧的HDP信号为低电平,主机显卡中的TMDS信号发送电路停止工作。

 


http://www.ppmy.cn/news/694937.html

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