PART 1

HDMI接口簡(jiǎn)述

HDMI（High-Definition Multimedia Interface, HDMI）是專(zhuān)用于數(shù)字音視頻傳輸?shù)母咚俳涌跇?biāo)準(zhǔn)。采用HDMI接口以后，所有的視頻、音頻甚至控制信號(hào)都可以通過(guò)一根HDMI線(xiàn)纜傳輸，大大簡(jiǎn)化了連接。由于HDMI可以支持高清、3D等應(yīng)用，且芯片技術(shù)成熟穩(wěn)定，因此已經(jīng)是一個(gè)非常成功的數(shù)字顯示接口。

按照HDMI標(biāo)準(zhǔn)的定義，HDMI設(shè)備分為Source（源設(shè)備）、Sink（接收設(shè)備）以及Cabel（電纜）、Repeater（中繼設(shè)備）。Source源端設(shè)備產(chǎn)生HDMI信號(hào)輸出，如計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒、數(shù)碼相機(jī)、DVD、游戲機(jī)等；Sink設(shè)備接收HDMI信號(hào)并顯示，如顯示器、電視機(jī)、投影儀等。

PART 2

HDMI接口的信號(hào)分配

在HDMI標(biāo)準(zhǔn)中，音頻和視頻信號(hào)均采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)打包機(jī)制，通過(guò)TMDS通道進(jìn)行傳輸。音頻信號(hào)不占用額外的通道，而是采用和其他輔助信息一起組成數(shù)據(jù)包，利用TMDS通道在視頻信號(hào)傳輸?shù)南[期進(jìn)行傳送。

HDMI接口總線(xiàn)上，包含4對(duì)TMDS差分信號(hào)，分別是3對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)和1對(duì)差分時(shí)鐘。

除了TMDS信號(hào)以外，在HDMI總線(xiàn)上還有以下幾種信號(hào)：

Display Data Channel (DDC) 顯示數(shù)據(jù)通道：用于從 Source端 讀取 Sink端 的增強(qiáng)型擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù)（E-EDID），交換用于高清數(shù)字內(nèi)容保護(hù) (HDCP) 的加密密鑰，例如Sink 所支持的視頻分辨率、音頻格式/頻道等信息。

Consumer Electronics Control (CEC) 消費(fèi)電子控制通道：它是單線(xiàn)雙向控制總線(xiàn)，其核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制，例如：通過(guò)電視遙控器控制機(jī)頂盒、音響等設(shè)備；打開(kāi)電視時(shí)自動(dòng)喚醒播放設(shè)備；關(guān)閉電視時(shí)同步關(guān)閉外設(shè)。

Utility 通道：復(fù)用作為私有化輔助通信（固件升級(jí)、診斷）、HEAC（HDMI Ethernet Audio Return Channel ) 標(biāo)準(zhǔn)化以太網(wǎng)和音頻回傳、eARC 增強(qiáng)型音頻回傳等功能。

Hot Plug Detection line (HPD)：熱插拔通道，用于HDMI設(shè)備插入檢測(cè)。

此外HDMI接口還有一根+5V電壓線(xiàn)用于給顯示器的E-EDID存儲(chǔ)器供電，以及若干根GND屏蔽線(xiàn)。

PART 3

HDMI標(biāo)準(zhǔn)的迭代

在HDMI.org（HDMI組織）和2011年新成立的HDMI Forum（HDMI論壇）的共同推動(dòng)下，HDMI標(biāo)準(zhǔn)快速迭代，特別是HDMI 2.1標(biāo)準(zhǔn)中FRL傳輸模式的引入顯著提升了傳輸帶寬與數(shù)據(jù)速率。

在HDMI2.1之前的HDMI總線(xiàn)上，主要用來(lái)進(jìn)行音視頻信號(hào)傳送的是4對(duì)TMDS差分信號(hào)，包括3對(duì)數(shù)據(jù)和1對(duì)時(shí)鐘。當(dāng)TMDS數(shù)據(jù)線(xiàn)速率≤3.4Gbps時(shí)，時(shí)鐘線(xiàn)上的時(shí)鐘頻率為數(shù)據(jù)線(xiàn)傳輸速率的1/10。例如每對(duì)數(shù)據(jù)線(xiàn)上的速率為1.485Gbps時(shí)，時(shí)鐘線(xiàn)上傳輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)頻率為148.5MHz。TMDS時(shí)鐘頻率和傳輸?shù)南袼仡l率一致，所以有時(shí)又稱(chēng)為像素時(shí)鐘頻率（Pixel Clock Rate）。當(dāng)TMDS數(shù)據(jù)線(xiàn)速率＞3.4Gbps時(shí)，TMDS時(shí)鐘速率是數(shù)據(jù)速率的1/40或1/20。

HDMI2.1標(biāo)準(zhǔn)，既兼容了傳統(tǒng)的TMDS傳輸方式，單對(duì)數(shù)據(jù)線(xiàn)速率高達(dá)6Gpbs；又增加了FRL（Fixed Rate Link）新傳輸模式。FRL模式取消了專(zhuān)門(mén)的TMDS時(shí)鐘通道，改為使用嵌入式時(shí)鐘，將4組差分對(duì)同時(shí)用于傳輸數(shù)據(jù)；每對(duì)差分線(xiàn)速率6G/8G/10G/12Gbps，實(shí)現(xiàn)了更高的總帶寬，并支持動(dòng)態(tài)速率協(xié)商（如24/32/40/48 Gbps總帶寬）。FRL傳輸使得無(wú)損8K/60Hz 和 4K/120Hz 、動(dòng)態(tài)HDR成為可能，滿(mǎn)足了超高清影視與游戲的需求。

但不管哪一個(gè)版本的標(biāo)準(zhǔn)，都涉及TMDS（Transition Minimized Differential Signaling, 最小化傳輸差分信號(hào)）模式。TMDS作為數(shù)字視頻傳輸?shù)暮诵募夹g(shù)，其物理層性能直接影響系統(tǒng)兼容性、抗干擾能力及最終顯示質(zhì)量，因此基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的源端TMDS一致性測(cè)試已成為設(shè)備研發(fā)與認(rèn)證的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以下章節(jié)，我們將專(zhuān)注于TMDS物理層一致性測(cè)試。

PART4

TMDS傳輸方式的編碼

TMDS是傳統(tǒng)DVI顯示接口傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)，HDMI繼承了DVI的這項(xiàng)傳輸技術(shù)，所以DVI和HDMI接口之間是可以通過(guò)適配器順暢轉(zhuǎn)接的。TMDS是英文“Transition Minimized Differential Signaling”的縮寫(xiě)，直譯為“跳變最小化差分信號(hào)”，它采用一種強(qiáng)制減少相鄰比特跳變的8B/10B編碼方式。它根據(jù)8位原始數(shù)據(jù)中“1”的數(shù)量選擇XOR（異或）或XNOR（異或非）邏輯算法，轉(zhuǎn)換生成9位中間碼，其中前8位數(shù)據(jù)由原始信號(hào)經(jīng)運(yùn)算后獲得，第9位則指示運(yùn)算的方式；再通過(guò)反轉(zhuǎn)這9位中間碼實(shí)現(xiàn)直流平衡，最終輸出10位碼（第10位標(biāo)記反轉(zhuǎn)的狀態(tài)）；轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)以差分方式傳送。這種8B/10B編碼強(qiáng)制減少相鄰比特跳變，使得對(duì)外電磁輻射和ISI碼間干擾減少，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)趨于直流平衡，提高了信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

這里要注意TMDS和USB3.0的8B/10B編碼方式不是同一回事，USB3.0 直接通過(guò)預(yù)定義的碼表將8位數(shù)據(jù)映射為10位碼，并使用專(zhuān)用K碼作為數(shù)據(jù)包起始分隔符或控制指令，如K28.5（碼字0011111010）用于數(shù)據(jù)包起始。TMDS無(wú)獨(dú)立控制碼，通過(guò)特定同步頭（如視頻消隱期的控制周期）標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包類(lèi)型。

HDMI2.1的FRL模式并未沿用傳統(tǒng)的TMDS 8B/10B編碼，而是通過(guò) BCH糾錯(cuò)碼 + 無(wú)額外編碼開(kāi)銷(xiāo)的直流平衡設(shè)計(jì), 實(shí)現(xiàn)了更高的有效帶寬效率。

PART 5

TMDS信號(hào)的電氣特性

TMDS每通道數(shù)據(jù)速率最高為 6.0 Gbps。使用電流模式邏輯（CML）在一對(duì)差分線(xiàn)上串行傳輸數(shù)據(jù)。發(fā)送端采用電流源切換方式驅(qū)動(dòng)差分線(xiàn)，Sink端通過(guò)Rterm（50歐姆）提供3.3V 上拉電源，電流值（通常為3-12 mA）與終端電阻Rterm（50歐姆）共同決定擺幅。

Vswing =Idirve *Rterm

例如，

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流為8 mA，終端電阻50 Ω ，單端信號(hào)擺幅Vswing為 8mA×50Ω=400mV。

差分信號(hào)擺幅為單端擺幅的兩倍，即800mV。

PART 6

TMDS源端一致性測(cè)試的挑戰(zhàn)

鑒于TMDS差分信號(hào)的高速傳輸特性，確保所研發(fā)的設(shè)備與不同品牌、版本的HDMI顯示器/源端（如游戲主機(jī)、藍(lán)光播放器）無(wú)縫協(xié)作，避免黑屏、分辨率不匹配等問(wèn)題，是硬件和測(cè)試工程師的重要挑戰(zhàn)?；贖DMI規(guī)范的TMDS源端電氣特性測(cè)試是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中不可或缺的環(huán)節(jié)，它不僅關(guān)乎技術(shù)合規(guī)性，更是保障用戶(hù)體驗(yàn)、降低商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵手段。

HDMI1.4b和2.1規(guī)范，針對(duì)于TMDS時(shí)鐘/數(shù)據(jù)的單端、差分電氣特性，如低電平、信號(hào)擺幅、占空比、上升/下降時(shí)間、差分對(duì)內(nèi)偏移、差分對(duì)間偏移、差分?jǐn)?shù)據(jù)眼圖、差分時(shí)鐘抖動(dòng)、差分?jǐn)?shù)據(jù)抖動(dòng)等，都定義了詳細(xì)的指標(biāo)要求。

HDMI2.1 TMDS眼圖測(cè)試，示波器軟件還需要具有最差線(xiàn)纜模擬、參考線(xiàn)纜均衡等功能。

測(cè)試人員面對(duì)如此眾多的測(cè)試項(xiàng)目和指標(biāo)要求，不僅需要有匹配于TMDS信號(hào)速率的高帶寬示波器、探頭、夾具、EDID仿真器等硬件設(shè)施，還要熟悉各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的原理與測(cè)試流程。想要高效、順暢得到產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)，絕對(duì)是一項(xiàng)頗具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

PART 7

R&S HDMI 源端測(cè)試方案

對(duì)不同協(xié)議和速率的高速信號(hào)進(jìn)行一致性分析，所需的示波器帶寬不同。鑒于TMDS信號(hào)的頻譜特性，通常來(lái)說(shuō)捕獲到其基波的三次以上諧波，就可以做一致性測(cè)試。例如3.4Gbps的TMDS信號(hào)，示波器能抓住其1.7Ghz基波的三次諧波即可，需要5.1Ghz以上帶寬示波器；而最高6Gbps的TMDS信號(hào)，基波頻率為3Ghz，抓住其三次諧波需要9Ghz以上帶寬。羅德與施瓦茨的RTP系列示波器，帶寬涵蓋4G/6G/8G/13G/16G等型號(hào)，可以對(duì)應(yīng)不同速率的測(cè)試。若考慮兼容不同的產(chǎn)品和速率場(chǎng)景，推薦采用13G帶寬的RTP134B。

對(duì)于6Gbps的TMDS測(cè)試，典型的配置如下：

羅德與施瓦茨公司提供專(zhuān)門(mén)針對(duì)HDMI Source端物理層一致性測(cè)試的選件 RTP-K110，配合高級(jí)眼圖K136/137和高速串行碼型觸發(fā)工具K140/K141，可以高效完成復(fù)雜的測(cè)試。

測(cè)試過(guò)程基于界面友好的ScopeSuite軟件平臺(tái)，提供了Step by Step引導(dǎo)式設(shè)置指南，就算是新手也可以在設(shè)置步驟的文字和參考圖片指引下，順暢完成測(cè)試過(guò)程。

軟件設(shè)計(jì)人員將所有測(cè)試項(xiàng)目按照實(shí)測(cè)中的探頭和線(xiàn)纜連接方式進(jìn)行分組，跑一遍測(cè)試，就可以得到相同連接下所有測(cè)試項(xiàng)目的結(jié)果，大大節(jié)約了測(cè)試時(shí)間。

PART 8

HDMI測(cè)試的夾具選擇

HDMI測(cè)試夾具是驗(yàn)證設(shè)備信號(hào)完整性、協(xié)議兼容性和電氣性能的關(guān)鍵工具，其設(shè)計(jì)需符合HDMI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（如CTS），確保測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確且可重復(fù)。選擇時(shí)可根據(jù)測(cè)試階段、版本兼容性和預(yù)算綜合考量，優(yōu)先選擇通過(guò)HDMI Forum認(rèn)證的夾具。RTP-K110軟件具有廣泛的兼容性，可以適配Wilder 、GRL和Allion的夾具。用戶(hù)在軟件界面選擇不同的夾具品牌，會(huì)出現(xiàn)基于特定夾具的引導(dǎo)界面，給測(cè)試操作人員和初學(xué)者帶來(lái)很大的便利。

對(duì)于電腦主板、DVD這種HDMI Source端A接口母頭插座來(lái)說(shuō)，如果購(gòu)買(mǎi)Wilder公司的夾具，需要配置：

HDMI-TPA-P：HDMI接口轉(zhuǎn)SMA接頭適配器。

HDMI-TPA-T：HDMI端接模塊，將未使用的TMDS通道用50歐姆電阻、3.3V電壓上拉端接。此模塊可采用USB線(xiàn)纜從示波器的USB接口提供+5V供電。

HDMI-EDED-EM：HDMI EDID Sink Emulator Module，即EDID仿真模擬器。此模塊通過(guò)USB線(xiàn)纜與安裝Scope suite一致性分析軟件包的示波器主機(jī)（或PC）連接。

PART 9

HDMI測(cè)試探頭的3.3V上拉設(shè)計(jì)

前面我們提到過(guò)TMDS信號(hào)發(fā)送端采用電流源切換方式驅(qū)動(dòng)差分線(xiàn)，Sink端通過(guò)Rterm（50歐姆）提供3.3V 上拉。當(dāng)采用HDMI-TPA-P夾具將HDMI接口的TMDS差分對(duì)轉(zhuǎn)接成SMA線(xiàn)束，再輸入到示波器通道進(jìn)行采集處理，此場(chǎng)景中由于沒(méi)有Sink設(shè)備，缺少3.3V上拉的電路結(jié)構(gòu)，TMDS信號(hào)其實(shí)是無(wú)法正常工作的。

R&S公司用于HDMI測(cè)試的RT-ZM系列三模探頭，具有最大+/-4V的端接電壓VT。通過(guò)上圖中的紅色導(dǎo)線(xiàn)將RT-ZM探頭和RT-ZMA40 SMA同軸附件的VT端連起來(lái)即可，3.3V上拉電壓可在Scopesuite軟件界面中設(shè)置，這樣TMDS信號(hào)即可順利發(fā)送出來(lái)。

PART 10

HDMI1.4b源端一致性實(shí)測(cè)簡(jiǎn)介

1.R&S HDMI測(cè)試交互界面

Scopesuite示波器一致性測(cè)試平臺(tái)，可以安裝在示波器主機(jī)上，也可安裝在程控PC上。運(yùn)行在PC上時(shí)可通過(guò)網(wǎng)口以Web browser方式對(duì)示波器測(cè)試波形進(jìn)行截圖，以及將測(cè)試報(bào)告直接保存在PC上，對(duì)于提高工作效率很有好處。

點(diǎn)擊Scopesuite控制面板中的HDMI圖標(biāo)，將進(jìn)入以下的HDMI協(xié)議版本選擇頁(yè)面。下面我們以HDMI1.4b為例進(jìn)行測(cè)試過(guò)程介紹。

進(jìn)入HDMI1.4b界面之后，我們可以看到如下的軟件界面：

注意軟件頁(yè)面右側(cè)的Properties設(shè)置中，像素時(shí)鐘(Pixel Clock Rate)和視頻格式代碼(Video Code)是互相關(guān)聯(lián)的。Video code是HDMI測(cè)試中用于快速配置視頻格式的標(biāo)識(shí)符，通常由測(cè)試設(shè)備（如示波器、協(xié)議分析儀）內(nèi)部定義，對(duì)應(yīng)特定的分辨率、刷新率和像素時(shí)鐘組合。148.5 MHz通常對(duì)應(yīng) 1080p@60Hz（1920×1080分辨率，60Hz刷新率），這是HDMI 1.4/2.0的常見(jiàn)測(cè)試用例，其視頻格式代碼為71。

RTP-K110 HDMI軟件通過(guò)用戶(hù)選定的Video code（或輸入的像素時(shí)鐘頻率），查找到對(duì)應(yīng)的視頻格式，并通過(guò)EDID仿真器與待測(cè)HDMI接口通訊，設(shè)置HDMI源端接口輸出特定的視頻信號(hào)。這種軟件交互設(shè)計(jì)，大大降低了測(cè)試人員自行去EDID工具中手工進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的復(fù)雜度，提高了測(cè)試效率。

測(cè)試界面右側(cè)的Limit Manager是測(cè)試指標(biāo)的參照表，每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的Pass和Fail就是按照該表格的參數(shù)來(lái)對(duì)照的。

2.時(shí)鐘All Clock Test (單端接法)

R&S HDMI TMDS一致性測(cè)試軟件的界面設(shè)計(jì)，將所有測(cè)試項(xiàng)目按照實(shí)測(cè)的探頭和線(xiàn)纜連接方式進(jìn)行分組，跑一遍測(cè)試，就可以得到相同連接下所有測(cè)試項(xiàng)目的結(jié)果。

我們進(jìn)入HDMI1.4b測(cè)試軟件后，在Clock下的All clock Test測(cè)試組，包含如下項(xiàng)目：

全套測(cè)試設(shè)備的連接圖如下：

上圖中HDMI分析軟件（集成于Scopesuite平臺(tái)）安裝在一臺(tái)程控PC上，所以EDID仿真器的USB接口也和PC連接。如果在示波器主機(jī)上運(yùn)行HDMI分析軟件，則EDID的USB線(xiàn)纜要改為與示波器的USB口相接。

All Clock Tests測(cè)試組，所有測(cè)試項(xiàng)目都采用單端連接方式：示波器CH1通道SMA探測(cè)模塊的“+”連接夾具的Clock +, CH3通道SMA探測(cè)模塊的“-”連接夾具的Clock - ，也就是把差分時(shí)鐘的Clock+和Clock-分別接入到兩個(gè)通道中，RT-ZMA40探頭模塊的空置端口懸空，注意這里的接法不能搞錯(cuò)。

此外，還要特別注意：其它三對(duì)暫時(shí)沒(méi)有用到的TMDS數(shù)據(jù)信號(hào)，需要與HDMI-TPA-T端接模塊連接，其內(nèi)部其實(shí)是通過(guò)50歐姆端接電阻上拉到3.3V電壓，否則整個(gè)HDMI接口可能會(huì)工作不正常，測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。測(cè)試連接圖如下：

說(shuō)了這么多，初學(xué)者可能感覺(jué)連接還挺復(fù)雜的。但其實(shí)對(duì)于使用R&S HDMI測(cè)試方案的人員來(lái)說(shuō)，完全不用擔(dān)心記不住這些步驟，因?yàn)檐浖?huì)進(jìn)行逐步的設(shè)置提醒。以下摘錄了All Clock Test測(cè)試組的軟件引導(dǎo)過(guò)程。

01

第一步

提示HDMI-TPA-P夾具與待測(cè)的HDMI接口連接，EDID仿真器與Scopesuite軟件運(yùn)行的程控PC(或示波器）連接。

02

第二步

提示RT-ZMA40 SMA探頭接口模塊與 HDMI-TPA-P夾具的連接。

03

第三步

提示RT-ZM130探頭與示波器的連接，CH1接Clock+，CH3接Clock-。

04

第四步

提示驗(yàn)證示波器屏幕上是否出現(xiàn)如軟件提示的時(shí)鐘波形。

此時(shí)，示波器屏幕上的實(shí)際波形應(yīng)該如下，從上至下分別是Clock+、Clock-、Clock差分?jǐn)?shù)學(xué)波形。

點(diǎn)擊確認(rèn)之后，軟件自動(dòng)捕獲所需的波形數(shù)據(jù)，并進(jìn)行一系列的分析。下面我們將生成的測(cè)試報(bào)告逐項(xiàng)展開(kāi)，查看里面的測(cè)試數(shù)據(jù)。

Vl+ 與Vl- (7-2) 時(shí)鐘線(xiàn)單端低電平：

測(cè)量TMDS差分時(shí)鐘/數(shù)據(jù)的單端信號(hào)Clock+/Data+的低電平Vl+，以及Clock-/Data-的低電平Vl-。如果 Vl+ 和Vl-的值位于（2.6V~2.9 V）范圍內(nèi)，則測(cè)試通過(guò)。

Rise Time 與Fall Time（7-4）上升與下降時(shí)間：

測(cè)量TMDS 時(shí)鐘/數(shù)據(jù)的差分信號(hào)的上升時(shí)間Trise和下降時(shí)間Tfall，如果Trise 和Tfall ≥75ps，則測(cè)試通過(guò)。軟件會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)所捕獲波形的所有上升和下降沿信息，最終給出Most often和Max/Min的結(jié)果。

Intra Pair Skew （7-7）差分線(xiàn)對(duì)內(nèi)偏移：

測(cè)量TMDS時(shí)鐘/數(shù)據(jù)差分對(duì)內(nèi)兩個(gè)單端信號(hào)Clock+/Data+與Clock-/Data-的時(shí)間偏差值，即對(duì)內(nèi)偏移。如果對(duì)內(nèi)偏移值在+/-15% Tbit之內(nèi)，則測(cè)試通過(guò)。

這里的Tbit為T(mén)MDS 數(shù)據(jù)通道的比特位寬。如果TMDS時(shí)鐘（像素時(shí)鐘）為148.5MHz，數(shù)據(jù)通道的速率則是它的10倍，即1.485Gbps，Tbit為1/1.485G=673.401ps。

Duty Cycle Minimum與Duty Cycle Maximum （7-8）時(shí)鐘信號(hào)最小/最大占空比：

測(cè)量TMDS 時(shí)鐘差分信號(hào)的最小占空比Tduty-min和最大占空比Tduty-max，如果Tduty-min≥40%、Tduty-max ≤60%，則測(cè)試通過(guò)。

Jitter（7-9）時(shí)鐘抖動(dòng)：

測(cè)量TMDS 差分時(shí)鐘相對(duì)于理想恢復(fù)時(shí)鐘的抖動(dòng)，如果Jitter≤0.25Tbit，則測(cè)試通過(guò)。

3.時(shí)鐘/數(shù)據(jù)Voltage Off Tests（單端接法）

HDMI1.4b的Clock和Data都有Voltage Off Tests測(cè)試組，包含了待機(jī)電壓Voff+ 、Voff- (7-3)兩個(gè)內(nèi)容項(xiàng) ；但在HDMI2.1的TMDS測(cè)試中已經(jīng)取消了這項(xiàng)測(cè)試。

Voff+ 與Voff- (7-3) 待機(jī)電壓：

測(cè)量TMDS差分時(shí)鐘/數(shù)據(jù)的單端通道Clock+/Data+待機(jī)輸出電壓Voff+，Clock-/Data-待機(jī)輸出電壓Voff-。如果Voff+和Voff-在Vcc±10mV范圍內(nèi)（Vcc為3.3V，即3.29V~3.31V），則測(cè)試通過(guò)；如果超過(guò)規(guī)定限值，則意味著待機(jī)時(shí)的時(shí)鐘/數(shù)據(jù)通道漏電流太大了。

探頭和夾具的連接和All Clock Tests的單端連接方法是一樣的:

測(cè)試報(bào)告結(jié)果展示如下：

其中Voff-的值為3.295V，與3.3V的Vcc電壓差距在10mV以?xún)?nèi)，測(cè)試判定為通過(guò)。

但Voff+的值為3.312V，與3.3V的Vcc電壓差距在10mV以上，測(cè)試判定為失敗。

4.數(shù)據(jù)Single-Ended Tests（單端接法）

該測(cè)試組的測(cè)量項(xiàng)包含數(shù)據(jù)線(xiàn)Data+低電平Vl+(7-2) 、Data-低電平Vl- (7-2) 、Intra Pair Skew (7-7)差分對(duì)內(nèi)偏移。

探頭連接方式與All Clock Tests完全一樣，都是采用單端接法。數(shù)據(jù)線(xiàn)的Intra Pair Skew與之前介紹的時(shí)鐘Intra Pair Skew測(cè)試方法和參數(shù)要求一樣，不再贅述。三對(duì)數(shù)據(jù)線(xiàn)D0/D1/D2分別連接測(cè)試一次即可。

Vl+ 與Vl- (7-2) 數(shù)據(jù)線(xiàn)單端低電平

示波器采用串行碼型觸發(fā)，捕獲1000次以上的Data+ 和Data-的H-L-L-L碼型，再用直方圖統(tǒng)計(jì)H-L-L-L碼型中后面兩個(gè)L電平的樣點(diǎn)最大概率值（峰值），即得到Vl+和Vl-。

測(cè)試報(bào)告結(jié)果摘錄如下：

若像素時(shí)鐘頻率 ≤165Mhz，且2.7V ≤ Vl ≤ 2.9V之間，則測(cè)試通過(guò)。

若像素時(shí)鐘頻率 ＞165Mhz，且2.6V ≤ Vl ≤ 2.9V之間，則測(cè)試通過(guò)。

以上測(cè)試中，像素時(shí)鐘頻率為148.5Mhz，且Vl+ (2.831V)和Vl- (2.787V)，處于2.7V ≤ Vl ≤ 2.9V之間，測(cè)試判定為通過(guò)。

5.數(shù)據(jù)Differential Timing Tests （差分接法）

這個(gè)測(cè)試組的測(cè)量項(xiàng)包含差分?jǐn)?shù)據(jù)線(xiàn)的Rise Time和Fall Time（7-4）。

其連接方式是僅采用一個(gè)差分探頭的差分接法。

測(cè)試過(guò)程這里不再贅述，三對(duì)數(shù)據(jù)線(xiàn)D0/D1/D2分別連接測(cè)試一次即可。

如果Trise 和Tfall ≥75ps，則測(cè)試通過(guò)。軟件會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)所捕獲波形的所有上升和下降沿信息，最終給出Most often和Max/Min的結(jié)果。

測(cè)試報(bào)告結(jié)果摘錄如下：

6.數(shù)據(jù)Jitter Mask Tests （時(shí)鐘-數(shù)據(jù)差分接法）

這個(gè)測(cè)試組的測(cè)量項(xiàng)包含Differential Voltage Mask Test 和Jitter (7-10) 差分電壓眼圖模板測(cè)試與數(shù)據(jù)抖動(dòng)。

眼圖模板測(cè)試是驗(yàn)證TMDS數(shù)據(jù)差分信號(hào)電壓波形是否符合規(guī)范的核心測(cè)試項(xiàng)，主要用于確保信號(hào)在傳輸過(guò)程中的差分電壓Vdiff和時(shí)序特性滿(mǎn)足眼圖模板要求。波形的任何部分都不能擦碰模板。

DMI1.4b CTS規(guī)范要求眼圖測(cè)試過(guò)程中，示波器存儲(chǔ)深度需要設(shè)置到16Mpts。此外對(duì)于示波器采樣率也有要求，當(dāng)TMDS時(shí)鐘≤165MHz，ADC采樣率設(shè)置為10GSa/s；當(dāng)TMDS時(shí)鐘＞165MHz，采樣率設(shè)置為20GSa/s。

測(cè)試過(guò)程中，示波器會(huì)自動(dòng)捕獲HDMI的時(shí)鐘線(xiàn)上的信號(hào)，按照HDMI規(guī)定的時(shí)鐘恢復(fù)方法通過(guò)10倍頻從像素時(shí)鐘中恢復(fù)出數(shù)據(jù)線(xiàn)的比特時(shí)鐘，并以這個(gè)時(shí)鐘為基準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)線(xiàn)上的信號(hào)進(jìn)行疊加形成眼圖，該眼圖與歸一化眼圖模板進(jìn)行比較。如果眼圖的任何部分大于780mV或＜-780mV，則測(cè)試失敗。

眼圖模板可以在水平方向上向左、向右移動(dòng)共計(jì)1個(gè)Tbit的位置，查看是否有某個(gè)水平位置讓菱形模板與信號(hào)眼圖沒(méi)有任何擦碰，但不允許在垂直方向做任何移動(dòng)。如果移動(dòng)模板之后無(wú)法找到任何符合條件的水平位置，則眼圖模板測(cè)試判定為失敗。

數(shù)據(jù)抖動(dòng)則是在數(shù)據(jù)差分信號(hào)眼圖的零點(diǎn)交叉附近做水平方向的直方圖，統(tǒng)計(jì)樣點(diǎn)的抖動(dòng)數(shù)據(jù)。如果抖動(dòng)峰峰值（Pk-Pk）＞0.3Tbit，則測(cè)試判定為失敗。

其測(cè)試連接是TMDS差分時(shí)鐘和一路差分?jǐn)?shù)據(jù)的雙探頭差分接法，測(cè)試過(guò)程這里不再贅述，三對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)線(xiàn)D0/D1/D2分別和差分時(shí)鐘配合起來(lái)各測(cè)試一次即可。

以下是此項(xiàng)測(cè)試生成的數(shù)據(jù)信號(hào)眼圖：

測(cè)試報(bào)告結(jié)果摘錄如下：

差分電壓都在-780Mv~780mV之間，測(cè)試通過(guò)。

數(shù)據(jù)抖動(dòng)的峰值為96.984ps，小于0.3*Tbit（202.02ps），測(cè)試通過(guò)。

數(shù)據(jù)抖動(dòng)的峰峰值為96.984ps，小于0.3*Tbit（202.02ps），測(cè)試通過(guò)。

7.數(shù)據(jù)Inter-Pair Skew (兩路數(shù)據(jù)差分接法)

Inter-pair Skew（7-6）數(shù)據(jù)差分線(xiàn)對(duì)間偏移：

測(cè)量TMDS三組數(shù)據(jù)差分信號(hào)D0/D1/D2之間的時(shí)間偏移， 即D0-D1、D1-D2、D0-D2 這三組的對(duì)間偏移Tskew。如果Tskew＞0.2*Tcharacter，則測(cè)試判定為失敗。

這里的Tcharacter是指TMDS 數(shù)據(jù)通道傳送單個(gè) TMDS 字符的持續(xù)時(shí)間，等于 10Tbit。

以下是D0-D1的測(cè)試連接圖：

這個(gè)測(cè)試采用示波器的串行碼型觸發(fā)功能（Serial Pattern Trigger）功能，觸發(fā)的是20比特的數(shù)字碼型“00101010 11001010 1011”。

我們也可以從示波器屏幕上看到觸發(fā)到的碼型波形如下：

示波器軟件會(huì)自動(dòng)比對(duì)D0和D1兩路數(shù)據(jù)差分信號(hào)的Skew時(shí)延：

測(cè)試報(bào)告結(jié)果摘錄如下：

D0-D1的對(duì)間偏移位14.323ps，遠(yuǎn)小于0.2*Tcharacter=0.2*673.401*10=1346.802ps, 因此該項(xiàng)測(cè)試判定為通過(guò)。

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