HDMI2.0兼容性测试指南

HDMI2.0ComplianceTestingfrom

Source

,media

toSinkAgilent

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：JointElectronic

Devices

Engineering

Council

(JEDEC)PCISpecial

Interest

Group(PCI-SIG®)Video

Electronics

Standards

Association

(VESA)Serial

ATA

International

Organization

(SATA-IO)USB-Implementers

Forum(USB-IF)Mobile

IndustryProcessor

Interface

(MIPI)

AllianceAndmany

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

ChoateUSB-IF

Compliance

CommitteeUSB

3.0

Electrical

Test

Spec

WGRick

Eads

PCI-Sig

Board

MemberBrian

Fetz

DisplayPort

Phy

CTS

EditorVESA

Board

MemberMin-JieChongSATA

6G

/

PHY

/

LOGO

Contributor

SATA-IO

Gold

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。Perry

Keller

JEDEC

Board

MemberThomas

Dippon

HDMI

Forum

Board

Member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

ReceptacleHDMI

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:

4kx2k

@

50/60Hz

高保真音频新彩色空间(New

Color

Space)

剧院格式

双视图HDMI

展台

4k

x

2kCES2014,

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CTSRe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HDMI1.4b ≥8GHzHDMI2.0 ≥13GHz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CTS要求:

HDMI测试编号HDMI

1.4b

测试涵盖测试点要求的测试类型HDMI

2.0测试涵盖测试点要求的测试类型7-2

TMDS

VLTP1单端HF1-1

VL

and

VSwingTP1单端7-3

VoffTP1单端7-4

TMDS

Rise

andFall

TimesTP1差分HF1-2

Rise

andFall

TimesTP1差分7-6

TMDS

Inter

PairSkewTP1差分HF1-3

Inter

PairSkewTP1差分7-7

TMDS

Intra-PairSkewTP1单端HF1-4

Intra-PairSkewTP1单端HF1-5

Differential

VoltageTP1差分7-8

TMDS

ClockDuty

CycleTP1差分HF1-6

Clock

DutyCycle/LevelTP1差分7-9

TMDS

ClockJitterTP1差分HF1-7

Clock

JitterTP2EQ单端7-10

TMDS

Data

EyeTP1差分HF1-8

Data

EyeTP2EQ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)TP1’TP2TP2EQ差分运算眼图和抖动等

测量需要标准s4p文件,偏差值要求标准模型TP1HDMI

插孔连接器Oscilloscope

信号处理流程夹具去嵌T-Line-嵌入(模拟电

偏差模型缆)参考均衡TP1’TP1CTS

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测试特征速率:25-340Mcsc链路HDMI2.0

测试特征速率:340-600Mcsc链路7-2

TMDS

VL最低时钟和数据HF1-1

VL

and

VSwing最低时钟和数据7-3

VoffNA时钟和数据7-4

TMDS

Rise

andFall

Times最高时钟和数据HF1-2

Rise

and

FallTimes最高时钟和数据7-6

TMDS

Inter

PairSkew最高数据HF1-3

Inter

PairSkew最高数据7-7

TMDS

Intra-PairSkew最高数据HF1-4

Intra-PairSkew最高数据HF1-5

Diff

Voltage最低数据7-8

TMDS

ClockDuty

Cycle最高时钟HF1-6

Clock

DutyCycle/Level最高和最低时钟7-9

TMDS

Ck Jitter全部时钟HF1-7

Clock

Jitter最高时钟7-10

TMDS

Data

Eye全部数据

w/时钟HF1-8

Data

Eye最高数据

w/时钟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

考虑因素测试项TMDS

特征速率被测链路连接方式测试项数1/4b/2.02774148222297370594CkData单端或差分7-2/1-1xxxx单端167-3xxx单端87-4/1-2xxxx差分87-6/1-3xxx差分67-7/1-4xxx单端67-8/1-6xxxx差分37-9/1-7xxxxxxx差分/单端77-10/1-8xxxxxxx差分/单端211-5xx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4096

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?-HDCP

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SwitchMatrix4-to-1Switch4-to-1Switch数据眼图测量连接Ch1Ch3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-vDUTHDMI1.4/2.0CRUT-Line-EmbedHDMIEq测试点适配器TPAD-E(optional)TPAD-E(optional)Ch1Ch2Ch3Ch4CLK+vCLK-D0+D0-vDUTHDMI1.4CRUTPAD-E(optional)TPAD-E(optional)+-+-vvvv测试297

Mcsc眼图597

Mcsc眼图时钟抖动测量Ch1Ch3CLK+vCLK-vDUT3.4

-

6

GbpsTXTPAD-E(optional)T-Line-EmbedHDMIEqCh1(optional)+-CLK+vCLK-D0+D0-DUTHDMI1.4TPAD-ECRU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TPAD-E(optional)其它测试连接Ch1Ch3Ch2Ch4CLK+CLK-D0+D0-单端TPAD-E(optional)CLK+vCLK-D+D-vvv测试Data

VHIGH对内时间偏差VOff其它测试连接(optional)D0-D-TPAD-E(optional)Ch3Ch4D2+D1-差分差分探头TPAD-ECh1Ch3Ch2Ch4示波器数学运算:

减TPAD-E(optional)CLK+vCLK-D+Ch1Ch2TPAD-E(optional)CLK+CLK-vD0+D0-vD1+D2-v+-+-vvvv测试时钟上升沿对间时间偏差时钟占空比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

PrecisionProbe

校准软件1169A

探头放大器(4)N5380B

SMA探头前端(6)交换矩阵InfiniiumDSO91304AInfiniium

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

Kit•••N5990A

Test

Automation

Software

(Opt.

151)+N5990A

Core

ProductBitifEyeFrame

Generator

SoftwareHDMISCDCControllerKit(BIT-1016-0000-0

)for

connection

to

TPA

and

controller

PCHDMITest

Automation

Kitfor

M8190A(BIT-1014-0009-0)ParBERT

E4887A-007AndCable

Emulator软件升级:N5990A

Opt.

014:

Upgrade

to

current

CTSBIT-2010-0001-0

HDMI

Frame

Generator

Upgradeto

Current

CTSAgilent

N5990A

andFrame

Generator(BIT-2010-0005-0)SoftwareHDMILow

SpeedConnection

Kitto

TPAs(BIT-1014-0012-0

)

for

5

VHPD

from

powersupply

or

SCDC

ControllerKitSignal

Generator

E4438CAgilentE3631APower

SupplyAgilent53230ACounter• 2

x

M8190A

AWG,

Opt.

002,02G,

SEQ,

AMPHDMI

1.4b

传统测试BitifEye

Accessories

for

M8190A

AWGSink

DUTBias

TeeKit

for

M8190ABIT-1012-0009-08

Bias

Tees8

Cables

SMP

0.3

m1

Power

Distribution

(10

SMB

ports)Test

Automation

Kit

for

M8190ABIT-1014-0009-06Matched

SMA

Cable

Pairs

1.0

m4

SMA

Cables

0.2

m1

Frequency

Divider

incl.

Power

Connection

Cables2

BNC-to-SMA

Adapters1

SMA

50

Ohm

TerminationSnap-On

Connector

KitBIT-1005-0000-0(40

connectors)HeadProbeHeadProbeHeadGP

ProbePowerDistribution

KitBIT-1003-0000-0Agilent

N1080B-H04,N1080B-H06DUT

ConnectionDetailsDual

channel

DC

PowerSupply+5

V +3.3

VProbeHeadProbeHeadProbeNetwork

ConnectionKitBIT-1006-0000-0Low

SpeedKitBIT-1014-0001-0HDMI

1.4b

传统测试BitifEye

Accessories

for

81250A

ParBERTPage35Agilent

HDMISolutionDec.16,

2013Sink

DUTDual

channel

DCPowerSupply+5

V

+3.3VProgrammable

DC

PowerSupply

+2.9

to

+3.3

VBias

TeeKit

(9Tees)Bias-TCable

Emulator,e.g.

Type

1CAT

1,Type

2,Type

3ClkD0

D1

D2

D3To

Scope

TriggerTestAutomation

Cable

KitBIT-1014-0000-04

MatchedPairs

SMA

0.2

m4

MatchedPairs

SMA

1.0

m2

SMA

Cable

0.2

m1

SMA

Cable

2.5

m1

Power

Splitter

(SMA

connectors)1

SMA-to-BNC

adapterSplitterTransition

Time

Converter

KitBIT-1011-0000-0(8

x

60

ps,

6

x

each

150,

220,450

ps)BIT-1012-0000-0Low

Speed

KitBIT-1014-0001-0Snap-On

Connector

KitBIT-1005-0000-0(80

connectors)ProbeHeadProbeHeadProbeHeadProbeHeadProbeHeadAgilent

E4887A-101,

102,

103GPProbe

PowerDistribution

KitBIT-1003-0000-0Network

Connection

KitBIT-1006-0000-0Cable

Emulator,e.g.

Type

1CAT

2Type2Cable

Emulator

KitBIT-1014-0004-0Agilent

N1080B-H04,N108