HDMI20兼容性測試指南

1、HDMI2.0 Compliance Testing from Source , media to SinkAgilent TechnologiesPresentation AgendaAgilent 長期參與標(biāo)準(zhǔn)制訂與發(fā)展HDMI 接口簡介HDMI 2.0 概覽剖析測試流程Agilent HDMI 測試方案 總結(jié)HDMI 2.0 測試展示臺CES(消費(fèi)電子展) 2014, Las VegasAgilent 數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)隊所有針對各標(biāo)準(zhǔn)的測試方案均有專門的專家團(tuán)隊領(lǐng)導(dǎo)和支 持，他們是各標(biāo)準(zhǔn)委員會成員，都深度介入各主要標(biāo)準(zhǔn)的制 訂：Joint Electronic Devices Engineer

2、ing Council (JEDEC)PCI Special Interest Group (PCI-SIG)Video Electronics Standards Association (VESA)Serial ATA International Organization (SATA-IO)USB-Implementers Forum (USB-IF)Mobile Industry Processor Interface (MIPI) AllianceAnd many others 我們積極參與各個標(biāo)準(zhǔn)會議，Workshop,插拔大會及論壇. 我們的深度參與會為您帶來最準(zhǔn)確，最及時的測試方

3、案SuperSpeed USB深入?yún)⑴c標(biāo)準(zhǔn)我們深刻理解您未來的需求，因為我們就是標(biāo)準(zhǔn)制訂者Jim Cho a teUSB-I F Com plian ce C o m m itteeUSB 3 . 0 E lectrical T est Spec W GRick E a ds PCI -Sig Board Mem b e rBrian Fetz Display Po rt Ph y CTS E d itorV ESA Bo a rd Mem b e rMin-Jie Cho n gSA T A 6 G / P H Y / LO G O C o n trib u tor SA T A-I O G

4、 o ld Suite LeadAgilent Infiniium 中高端示波器團(tuán)隊一直長期活躍在業(yè)內(nèi)的各頂級標(biāo)準(zhǔn)化組織中。Pe rry K eller JEDEC Board Mem b e rT h o m as Dip p o n H D M I Fo ru m Bo a rd Mem b e r深入?yún)⑴c標(biāo)準(zhǔn)HDMIHDMI一根電纜: HDTV 音頻，視頻和控制-HDMI 1.2: 最高4.5Gbs，合成AV ; 1080p-HDMI 1.3: 最高10.2Gbs,合成AV ; 深彩r-HDMI 1.4: 新連接接口, 音頻回傳通道, EthernetHDMI ReceptacleHDM

5、I PlugHDMI 接口HDMIHDMI 互操作性規(guī)劃HDMI互操作性插拔大會活動ATC 互操作測試測試一致性測試規(guī)范物理層測試方案協(xié)議層測試方案 認(rèn)證測試中心(Authorized Test Center) 自測試認(rèn)證測試:HDMI 2.0: 傳承自HDMI1.XHDMI 2.0 HDMI 論壇目前有 80+ 與會成員 繼續(xù)采用TMDS信號(Transition Minimized Differential Signaling) 數(shù)據(jù)速率從10.2 Gbs 提升到合成18Gbs 特點: 4k x 2k 50/60Hz 高保真音頻 新彩色空間(New Color Space) 劇院格式 雙視

6、圖HDMI 展臺 4k x 2kCES 2014, Las VegasBTU-R.2020Color SpaceHDMI 2.0接口變化HDMI 2.0新特點物理層測試方案 HDMI 源端測試 HDMI 電纜/阻抗測試 HDMI 接收端測試物理層測試HDMI 電纜端基于Infiniium 系列實時示波器基于M8190A任意波形發(fā)生器基于 E5071C TDR矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀HDMI 接收HDMI 發(fā)送端剖析測試流程A. CTS 要求:1. TMDS 架構(gòu)和測試帶寬要求2. HDMI1.4項目 / HDMI2.0項目3. HDMI1.4 和HDMI2.0測試點定義4. 測試項目與信號速率的關(guān)系5.

7、 測試計劃6. 其它注意點和結(jié)論B. 測試1. 設(shè)備的能力2. 夾具(TPAs)3. 與示波器的連接方法4. HDMI信號 5.測量軟件總體測試流程CTS Re要求CTS 考慮因素最大數(shù)據(jù)速率，最小上升沿要求 示波器帶寬需求HDMI1.4b8GHzHDMI2.013GHz合理最大速率 =3.4Gbs42.5psTMDS TX 信號輸出架構(gòu)源端發(fā)送端單端信號單端信號CTS 要求: HDMI測試編號HDMI 1.4b 測試測試涵涵蓋測試蓋測試 點點要要求的測求的測試試類類 型型HDMI 2.0 測試測試涵涵蓋測試蓋測試 點點要要求的測求的測試試類類 型型7-2 TMDS VLTP1單端單端HF1-

8、1 VL and VSwingTP1單端單端7-3 VoffTP1單端單端7-4 TMDS Rise andFall TimesTP1差分差分HF1-2 Rise andFall TimesTP1差分差分7-6 TMDS Inter Pair SkewTP1差分差分HF1-3 Inter Pair SkewTP1差分差分7-7 TMDS Intra-Pair SkewTP1單端單端HF1-4 Intra-Pair SkewTP1單端單端HF1-5 Differential VoltageTP1差分差分7-8 TMDS Clock Duty CycleTP1差分差分HF1-6 Clock Dut

9、y Cycle/LevelTP1差分差分7-9 TMDS Clock JitterTP1差分差分HF1-7 Clock JitterTP2EQ單端單端7-10 TMDS Data EyeTP1差分差分HF1-8 Data EyeTP2EQ單端單端CTS 考慮因素新CTS 要求: 測試點(TP1, TP2EQ)HDMI 接收端HDMI 電纜TP2EQTP2EQTP1可選(TPA s4p)TP1TP2TP2EQ差分差分運(yùn)算運(yùn)算眼圖眼圖和抖和抖動動等等 測量測量需要標(biāo)準(zhǔn)s4p文件, 偏差值要求標(biāo)準(zhǔn)模 型TP1HDMI 插孔插孔 連接器連接器Oscilloscope 信號處理流程夾具夾具去嵌去嵌T-L

10、ine-嵌嵌入入(模模擬電擬電偏差偏差模型模型纜纜)參考參考均衡均衡TP1TP1CTS 考慮因素HDMI 發(fā)送 端CTS 要求: 測試項目與設(shè)備功能測試項目由TMDS信號速率決定，而不是具體的格式CTS 考慮因素HDMI1.4 測試測試特特征速率征速率: 25-340Mcsc鏈路鏈路HDMI2.0 測試測試特特征速率征速率: 340-600Mcsc鏈路鏈路7-2 TMDS VL最低最低時時鐘和數(shù)鐘和數(shù)據(jù)據(jù)HF1-1 VL and VSwing最低最低時時鐘和數(shù)鐘和數(shù)據(jù)據(jù)7-3 VoffNA時時鐘和數(shù)鐘和數(shù) 據(jù)據(jù)7-4 TMDS Rise and Fall Times最高最高時時鐘和數(shù)鐘和數(shù) 據(jù)

11、據(jù)HF1-2 Rise and Fall Times最高最高時時鐘和數(shù)鐘和數(shù) 據(jù)據(jù)7-6 TMDS Inter PairSkew最高最高數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)HF1-3 Inter PairSkew最高最高數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)7-7 TMDS Intra-Pair Skew最高最高數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)HF1-4 Intra-PairSkew最高最高數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)HF1-5 Diff Voltage最低最低數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)7-8 TMDS Clock Duty Cycle最高最高時鐘時鐘HF1-6 Clock DutyCycle/Level最最高和最低高和最低時鐘時鐘7-9 TMDS CkJitter全部全部時鐘時鐘HF1-7 Clock Jit

12、ter最高最高時鐘時鐘7-10 TMDS Data Eye全部全部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) w/時時 鐘鐘HF1-8 Data Eye最高最高數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) w/時時 鐘鐘CTS 要求: 測試計劃舉例: 如果有臺設(shè)備支持480p, 1080i, 1080p60 24 位,1080p60 36 位, 4kx2k24, 4kx2k24 10位, 和2160p60, 如下是要求的測試計劃CTS 考慮因素測測試項試項TMDS 特特征速率征速率被被測鏈路測鏈路連連接方式接方式測測試項數(shù)試項數(shù)1/4b/2.02774148222297370594CkData單單端或差分端或差分7-2/1-1xxxx單端單端167-3xxx單端

13、單端87-4/1-2xxxx差分差分87-6/1-3xxx差分差分67-7/1-4xxx單端單端67-8/1-6xxxx差分差分37-9/1-7xxxxxxx差分差分/單端單端77-10/1-8xxxxxxx差分差分/單端單端211-5xx差分差分3關(guān)于HDMI2.0測試的各個注意點和結(jié)論 HDMI 2.0 上升沿規(guī)范要求示波器帶寬 13GHz HDMI 2.0 增加了新的測試點, TP2EQ: 要求采用單端連接測試方法 和更多的示波器信號處理. 所有設(shè)備均有多種分辨率需要測試:HDMI1.4 分辨率如480p, 1080i, 1080p 及HDMI 2.0 分辨率3840 x2160 和40

14、96 x 2160. 不需要對所有分辨率和所有項目進(jìn)行測試. 設(shè)備控制方法必須考慮. TMDS 輸出要求端接到 VTERMCTS 考慮因素剖析測試流程A. CTS 要求:1. TMDS 架構(gòu)和測試帶寬要求2. HDMI1.4項目 / HDMI2.0項目3. HDMI1.4 和HDMI2.0測試點定義4. 測試項目與信號速率的關(guān)系5.測試計劃6. 其它注意點和結(jié)論B. 測試1. 設(shè)備的能力2.夾具(TPAs)3.與示波器的連接方法4.HDMI信號 5.測量軟件總體測試流程HDMI遠(yuǎn)端測試系統(tǒng)測試被測設(shè)備: 控制和功能打量下你的設(shè)備:-HDMI1.4b 還是HDMI2.0?-支持哪些格式?-HDC

15、P On/Off?-How如何控制它?測試被測設(shè)備: 可能的控制方法控制-EDID/熱插拔-專有控制(寄存器)-局域網(wǎng)測試FlexEDIDVprime VTF-501測試系統(tǒng)控制HDMI j接收機(jī)/協(xié)議設(shè)備QD980測試點接入測試夾具: 會決定測量帶寬測試測試夾具Wilder TPA A型插頭夾具測量系統(tǒng)帶寬取決于HDMI連接器組合最新的HDMI TPA夾具 與配對的連接器組合的 性能.但是.這僅僅反映選定的插頭 和插孔連接器組合及其及其 布局布局的性能. 采用不同 的連接器和布局會降低 TPA其整體頻響.HDMI夾具配合連接器整體性能，Wilder Technologies提供.去除連接器后

16、TPA的性能,Wilder Technologies提供.Bitifeye 0101-0200-0 插頭夾具測試TMDS信號連接TMDS 鏈路直接連接到探頭前端.-必須支持要求的帶寬-必須正確端接TMDS 信號.-未測試鏈路也應(yīng)該端接.測試TMDS 鏈路通過交換矩陣連接到 探頭前端-示波器軟件提供信號路徑校準(zhǔn)-示波器軟件提供測試控制測試TMDS 信號連接Switch Matrix4-to-1Switch4-to-1 Switch數(shù)據(jù)眼圖測量連接Ch1 Ch3嵌入的T-Line模型包括HDMI 2.0 規(guī) 范注明的在差分對里正端和負(fù)端的延 遲值Ch2Ch4CLK+CLK-D0+ vD0-vDUT

17、HDMI1.4/2.0CRUT-Line-EmbedHDMIEq測試點適配器測試點適配器TPAD-E(optional)TPAD-E(optional)Ch1Ch2 Ch3 Ch4CLK+vCLK-D0+ D0-vDUT HDMI1.4CRUTPA D-E(optional)TPAD-E(optional)+-+-vvvv測試297 Mcsc眼圖597 Mcsc眼圖時鐘抖動測量Ch1 Ch3CLK+vCLK-vDUT3.4 - 6 Gbps TXTPAD-E(optional)T-Line- EmbedHDMIEqCh1(optional)+-CLK+vCLK-D0+ D0-DUT HDMI1

18、.4TPA D-ECRU測試點適配器測試點適配器+-測試CRU297 Mcsc時鐘抖動嵌入的T-Line模型包括HDMI 2.0 規(guī) 范注明的在差分對里正端和負(fù)端的延 遲值TPA D-E(optional)其它測試連接Ch1 Ch3Ch2Ch4CLK+CLK-D0+D0-單端TPA D-E(optional)CLK+vCLK-D+ D-vvv測試Data VHIGH對內(nèi)時間偏差對內(nèi)時間偏差VOff其它測試連接(optional)D0-D-TPAD-E(optional)Ch3 Ch4D2+D1-差分差分探頭TPA D-ECh1Ch3Ch2 Ch4示波器數(shù)學(xué)運(yùn)算: 減TPAD-E(optiona

19、l)CLK+vCLK-D+Ch1 Ch2TPA D-E(optional)CLK+CLK-v D0+ D0-vD1+D2-v+-+-vvvv測試時鐘上升沿時鐘上升沿對間時間偏差對間時間偏差時鐘占空比時鐘占空比HDMI一致性測試軟件要達(dá)到什么要求測試要求:1.自動化測量和測試選擇2.同時支持HDMI1.4/2.03. 支持不同的連接模型4. 允許不同速率/分辨率的輸入5.創(chuàng)建和管理測試計劃6.支持/允許多種類型的設(shè)備控制方法7. 可配置/自定義的多種使用模型實測演示Agilent HDMI TX測試方案E364xAVTF-501FlexEDIDBIT-0101-0200-0N2809A Prec

20、ision Probe 校準(zhǔn)軟件1169A 探頭放大器(4)N5380B SMA探頭前端(6)交換矩陣Infiniium DSO91304AInfiniium DSO90000 X-seriesN280XA 譚否放(4)N5444A SMA探頭前端(6)N5399C HDMI S遠(yuǎn)端一致性測試軟件Agilent U3020AS26 SwitchBitifEye BIT-2100 Switch測試方案Agilent HDMI RX 測試方案測試方案Fixtures, CablesBias-Tee KitN5990A Test Automation Software (Opt. 151)+ N59

21、90A Core ProductBitifEye Frame Generator SoftwareHDMI SCDC Controller Kit (BIT-1016-0000-0 )for connection to TPA and controller PCHDMI Test Automation Kit for M8190A (BIT-1014-0009-0)ParBERT E4887A-007And Cable Emulator軟件升級:N5990A Opt. 014: Upgrade to current CTSBIT-2010-0001-0 HDMI Frame Generator

22、 Upgrade to Current CTSAgilent N5990A and Frame Generator (BIT-2010-0005-0)SoftwareHDMI Low Speed Connection Kit to TPAs(BIT-1014-0012-0 ) for 5 V HPD from powersupply or SCDC Controller KitSignal Generator E4438CAgilent E3631APower SupplyAgilent 53230ACounter2 x M8190A AWG, Opt. 002,02G, SEQ, AMPHD

23、MI 1.4b 傳統(tǒng)測試BitifEye Accessories for M8190A AWGSink DUTBias Tee Kit for M8190A BIT-1012-0009-0 8 Bias Tees 8 Cables SMP 0.3 m 1 Power Distribution (10 SMB ports)Test Automation Kit for M8190A BIT-1014-0009-0 6 Matched SMA Cable Pairs 1.0 m 4 SMA Cables 0.2 m 1 Frequency Divider incl. Power Connectio

24、n Cables 2 BNC-to-SMA Adapters 1 SMA 50 Ohm TerminationSnap-On Connector Kit BIT-1005-0000-0(40 connectors)HeadProbeHeadProbeHeadGP Probe Power Distribution Kit BIT-1003-0000-0Agilent N1080B-H04, N1080B-H06DUT ConnectionDetailsDual channel DC Power Supply+5 V+3.3 VProbe HeadProbe HeadProbeNetwork Co

25、nnection Kit BIT-1006-0000-0Low Speed Kit BIT-1014-0001-0HDMI 1.4b 傳統(tǒng)測試BitifEye Accessories for 81250A ParBERTPage 35Agilent HDMI SolutionDec. 16, 2013Sink DUTDual channel DC Power Supply+5 V+3.3 VProgrammable DC Power Supply +2.9 to +3.3 VBias Tee Kit (9 Tees)Bias-TCable Emulator,e.g. Type 1 CAT 1,

26、 Type 2, Type 3ClkD0 D1 D2 D3To Scope TriggerTest Automation Cable Kit BIT-1014-0000-0 4 Matched Pairs SMA 0.2 m 4 Matched Pairs SMA 1.0 m 2 SMA Cable 0.2 m 1 SMA Cable 2.5 m 1 Power Splitter (SMA connectors) 1 SMA-to-BNC adapterSplitterTransition Time Converter Kit BIT-1011-0000-0(8 x 60 ps, 6 x ea

27、ch 150, 220,450 ps)BIT-1012-0000-0Low Speed KitBIT-1014-0001-0Snap-On Connector Kit BIT-1005-0000-0(80 connectors)ProbeHeadProbeHeadProbeHeadProbeHeadProbeHeadAgilent E4887A-101, 102, 103GP Probe Power Distribution Kit BIT-1003-0000-0Network Connection Kit BIT-1006-0000-0Cable Emulator,e.g. Type 1 CAT 2Type 2 Cable Emulator Kit BIT-101