HDMI20兼容性测试指南

1、HDMI2.0 Compliance Testing from Source , media to SinkAgilent TechnologiesPresentation AgendaAgilent 长期参与标准制订与发展HDMI 接口简介HDMI 2.0 概览剖析测试流程Agilent HDMI 测试方案 总结HDMI 2.0 测试展示台CES(消费电子展) 2014, Las VegasAgilent 数字标准团队所有针对各标准的测试方案均有专门的专家团队领导和支 持，他们是各标准委员会成员，都深度介入各主要标准的制 订：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 我们积极参与各个标准会议，Workshop,插拔大会及论坛. 我们的深度参与会为您带来最准确，最及时的测试方

3、案SuperSpeed USB深入参与标准我们深刻理解您未来的需求，因为我们就是标准制订者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 中高端示波器团队一直长期活跃在业内的各顶级标准化组织中。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深入参与标准HDMIHDMI一根电缆: HDTV 音频，视频和控制-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: 新连接接口, 音频回传通道, EthernetHDMI ReceptacleHDM

5、I PlugHDMI 接口HDMIHDMI 互操作性规划HDMI互操作性插拔大会活动ATC 互操作测试测试一致性测试规范物理层测试方案协议层测试方案 认证测试中心(Authorized Test Center) 自测试认证测试:HDMI 2.0: 传承自HDMI1.XHDMI 2.0 HDMI 论坛目前有 80+ 与会成员 继续采用TMDS信号(Transition Minimized Differential Signaling) 数据速率从10.2 Gbs 提升到合成18Gbs 特点: 4k x 2k 50/60Hz 高保真音频 新彩色空间(New Color Space) 剧院格式 双视

6、图HDMI 展台 4k x 2kCES 2014, Las VegasBTU-R.2020Color SpaceHDMI 2.0接口变化HDMI 2.0新特点物理层测试方案 HDMI 源端测试 HDMI 电缆/阻抗测试 HDMI 接收端测试物理层测试HDMI 电缆端基于Infiniium 系列实时示波器基于M8190A任意波形发生器基于 E5071C TDR矢量网络分析仪HDMI 接收HDMI 发送端剖析测试流程A. CTS 要求:1. TMDS 架构和测试带宽要求2. HDMI1.4项目 / HDMI2.0项目3. HDMI1.4 和HDMI2.0测试点定义4. 测试项目与信号速率的关系5.

7、 测试计划6. 其它注意点和结论B. 测试1. 设备的能力2. 夹具(TPAs)3. 与示波器的连接方法4. HDMI信号 5.测量软件总体测试流程CTS Re要求CTS 考虑因素最大数据速率，最小上升沿要求 示波器带宽需求HDMI1.4b8GHzHDMI2.013GHz合理最大速率 =3.4Gbs42.5psTMDS TX 信号输出架构源端发送端单端信号单端信号CTS 要求: HDMI测试编号HDMI 1.4b 测试测试涵涵盖测试盖测试 点点要要求的测求的测试试类类 型型HDMI 2.0 测试测试涵涵盖测试盖测试 点点要要求的测求的测试试类类 型型7-2 TMDS VLTP1单端单端HF1-

8、1 VL and VSwingTP1单端单端7-3 VoffTP1单端单端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单端单端HF1-4 Intra-Pair SkewTP1单端单端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单端单端7-10 TMDS Data EyeTP1差分差分HF1-8 Data EyeTP2EQ单端单端CTS 考虑因素新CTS 要求: 测试点(TP1, TP2EQ)HDMI 接收端HDMI 电缆TP2EQTP2EQTP1可选(TPA s4p)TP1TP2TP2EQ差分差分运算运算眼图眼图和抖和抖动动等等 测量测量需要标准s4p文件, 偏差值要求标准模 型TP1HDMI 插孔插孔 连接器连接器Oscilloscope 信号处理流程夹具夹具去嵌去嵌T-L

10、ine-嵌嵌入入(模模拟电拟电偏差偏差模型模型缆缆)参考参考均衡均衡TP1TP1CTS 考虑因素HDMI 发送 端CTS 要求: 测试项目与设备功能测试项目由TMDS信号速率决定，而不是具体的格式CTS 考虑因素HDMI1.4 测试测试特特征速率征速率: 25-340Mcsc链路链路HDMI2.0 测试测试特特征速率征速率: 340-600Mcsc链路链路7-2 TMDS VL最低最低时时钟和数钟和数据据HF1-1 VL and VSwing最低最低时时钟和数钟和数据据7-3 VoffNA时时钟和数钟和数 据据7-4 TMDS Rise and Fall Times最高最高时时钟和数钟和数 据

11、据HF1-2 Rise and Fall Times最高最高时时钟和数钟和数 据据7-6 TMDS Inter PairSkew最高最高数据数据HF1-3 Inter PairSkew最高最高数据数据7-7 TMDS Intra-Pair Skew最高最高数据数据HF1-4 Intra-PairSkew最高最高数据数据HF1-5 Diff Voltage最低最低数据数据7-8 TMDS Clock Duty Cycle最高最高时钟时钟HF1-6 Clock DutyCycle/Level最最高和最低高和最低时钟时钟7-9 TMDS CkJitter全部全部时钟时钟HF1-7 Clock Jit

12、ter最高最高时钟时钟7-10 TMDS Data Eye全部全部数数据据 w/时时 钟钟HF1-8 Data Eye最高最高数数据据 w/时时 钟钟CTS 要求: 测试计划举例: 如果有台设备支持480p, 1080i, 1080p60 24 位,1080p60 36 位, 4kx2k24, 4kx2k24 10位, 和2160p60, 如下是要求的测试计划CTS 考虑因素测测试项试项TMDS 特特征速率征速率被被测链路测链路连连接方式接方式测测试项数试项数1/4b/2.02774148222297370594CkData单单端或差分端或差分7-2/1-1xxxx单端单端167-3xxx单端

13、单端87-4/1-2xxxx差分差分87-6/1-3xxx差分差分67-7/1-4xxx单端单端67-8/1-6xxxx差分差分37-9/1-7xxxxxxx差分差分/单端单端77-10/1-8xxxxxxx差分差分/单端单端211-5xx差分差分3关于HDMI2.0测试的各个注意点和结论 HDMI 2.0 上升沿规范要求示波器带宽 13GHz HDMI 2.0 增加了新的测试点, TP2EQ: 要求采用单端连接测试方法 和更多的示波器信号处理. 所有设备均有多种分辨率需要测试:HDMI1.4 分辨率如480p, 1080i, 1080p 及HDMI 2.0 分辨率3840 x2160 和40

14、96 x 2160. 不需要对所有分辨率和所有项目进行测试. 设备控制方法必须考虑. TMDS 输出要求端接到 VTERMCTS 考虑因素剖析测试流程A. CTS 要求:1. TMDS 架构和测试带宽要求2. HDMI1.4项目 / HDMI2.0项目3. HDMI1.4 和HDMI2.0测试点定义4. 测试项目与信号速率的关系5.测试计划6. 其它注意点和结论B. 测试1. 设备的能力2.夹具(TPAs)3.与示波器的连接方法4.HDMI信号 5.测量软件总体测试流程HDMI远端测试系统测试被测设备: 控制和功能打量下你的设备:-HDMI1.4b 还是HDMI2.0?-支持哪些格式?-HDC

15、P On/Off?-How如何控制它?测试被测设备: 可能的控制方法控制-EDID/热插拔-专有控制(寄存器)-局域网测试FlexEDIDVprime VTF-501测试系统控制HDMI j接收机/协议设备QD980测试点接入测试夹具: 会决定测量带宽测试测试夹具Wilder TPA A型插头夹具测量系统带宽取决于HDMI连接器组合最新的HDMI TPA夹具 与配对的连接器组合的 性能.但是.这仅仅反映选定的插头 和插孔连接器组合及其及其 布局布局的性能. 采用不同 的连接器和布局会降低 TPA其整体频响.HDMI夹具配合连接器整体性能，Wilder Technologies提供.去除连接器后

16、TPA的性能,Wilder Technologies提供.Bitifeye 0101-0200-0 插头夹具测试TMDS信号连接TMDS 链路直接连接到探头前端.-必须支持要求的带宽-必须正确端接TMDS 信号.-未测试链路也应该端接.测试TMDS 链路通过交换矩阵连接到 探头前端-示波器软件提供信号路径校准-示波器软件提供测试控制测试TMDS 信号连接Switch Matrix4-to-1Switch4-to-1 Switch数据眼图测量连接Ch1 Ch3嵌入的T-Line模型包括HDMI 2.0 规 范注明的在差分对里正端和负端的延 迟值Ch2Ch4CLK+CLK-D0+ vD0-vDUT

17、HDMI1.4/2.0CRUT-Line-EmbedHDMIEq测试点适配器测试点适配器TPAD-E(optional)TPAD-E(optional)Ch1Ch2 Ch3 Ch4CLK+vCLK-D0+ D0-vDUT HDMI1.4CRUTPA D-E(optional)TPAD-E(optional)+-+-vvvv测试297 Mcsc眼图597 Mcsc眼图时钟抖动测量Ch1 Ch3CLK+vCLK-vDUT3.4 - 6 Gbps TXTPAD-E(optional)T-Line- EmbedHDMIEqCh1(optional)+-CLK+vCLK-D0+ D0-DUT HDMI1

18、.4TPA D-ECRU测试点适配器测试点适配器+-测试CRU297 Mcsc时钟抖动嵌入的T-Line模型包括HDMI 2.0 规 范注明的在差分对里正端和负端的延 迟值TPA D-E(optional)其它测试连接Ch1 Ch3Ch2Ch4CLK+CLK-D0+D0-单端TPA D-E(optional)CLK+vCLK-D+ D-vvv测试Data VHIGH对内时间偏差对内时间偏差VOff其它测试连接(optional)D0-D-TPAD-E(optional)Ch3 Ch4D2+D1-差分差分探头TPA D-ECh1Ch3Ch2 Ch4示波器数学运算: 减TPAD-E(optiona

19、l)CLK+vCLK-D+Ch1 Ch2TPA D-E(optional)CLK+CLK-v D0+ D0-vD1+D2-v+-+-vvvv测试时钟上升沿时钟上升沿对间时间偏差对间时间偏差时钟占空比时钟占空比HDMI一致性测试软件要达到什么要求测试要求:1.自动化测量和测试选择2.同时支持HDMI1.4/2.03. 支持不同的连接模型4. 允许不同速率/分辨率的输入5.创建和管理测试计划6.支持/允许多种类型的设备控制方法7. 可配置/自定义的多种使用模型实测演示Agilent HDMI TX测试方案E364xAVTF-501FlexEDIDBIT-0101-0200-0N2809A Prec

20、ision Probe 校准软件1169A 探头放大器(4)N5380B SMA探头前端(6)交换矩阵Infiniium DSO91304AInfiniium DSO90000 X-seriesN280XA 谭否放(4)N5444A SMA探头前端(6)N5399C HDMI S远端一致性测试软件Agilent U3020AS26 SwitchBitifEye BIT-2100 Switch测试方案Agilent HDMI RX 测试方案测试方案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软件升级: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 传统测试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 传统测试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