信息化HDMI测试系列

HDMI：（英语：HighDefinitionMultimediaInterface）是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI是被设计来取代较旧的模拟信号影音发送接口如SCART或RCA等端子的。它支持各类电视与计算机视频格式，包括SDTV、HDTV视频画面，再加上多声道数字音频。HDMI与去掉音频传输功能的UDI都继承DVI的技术“传输小化差分信号”TMDS，从本质上来说仍然是DVI的扩展。DVI、HDMI、UDI的视频内容都以即时、专线方式进行传输，这可以保证视频流量大时不会发生堵塞的现象。每个像素数据量为24位。信号的时序与VGA极为类似。画面是以逐行的方式被发送，并在每一行与每祯画面发送完毕后加入一个特定的空白时间（类似模拟扫描线），并没有将数据“Micro-PacketArchitecture（微数据包架构）”化，也不会只更新前后两帧画面改变的部分。每张画面在该更新时都会被完整的重新发送。规格初制订时其比较大像素传输率为165Mpx/sec，足以支持1080p画质每秒60张画面，或者UXGA分辨率（1600x1200）；后来在HDMI1.3规格中扩增为340Mpx/秒，以匹配未来可能的需求从测试方案的选择入手,降低HDMI1.4/1.4a规范的采用成本；信息化HDMI测试系列

HDMI2.1物理层测试

在测试过程中，示波器中的HDMI测试软件先要对捕获到的信号进行一系列的通道模 型处理后再进行高速信号的时钟恢复和眼图等参数测试，其中主要通道模型处理步骤包括 测试夹具的去嵌入(Fixture De-Embedding) 、恶劣情况电缆损耗串扰的模拟(Worst Case Cable Embedding) 、恶劣情况电缆对内时延差的模拟(Worst Case Skew Modeled) 、接收 端参考均衡器的模拟(Reference Equalization)等。同时，测试软件还会指导进行探头设置FRL信号测试来说，需要专门的SCDC控制器来读出接收设备内部接收到的误码数量。 信息化HDMI测试系列HDMI的标准会有什么变化？

示波器带宽的考量在HDMI2.1规范中推荐示波器带宽是23GHz或者以上。出于成本考虑，大家也许会问，16GHz或者20GHz带宽的示波器可以吗？一方面可以从上升时间和带宽的角度来看，HDMI2.1信号允许的快上升时间22.5ps（20%-80%）。示波器测量到上升时间可以用如下公式计算：从上表可以看到带宽越高，上升时间的测量误差就越小。从带宽角度看，示波器的带宽定义是示波器观察到的正弦波幅度衰减-3dB的频率。在实际测试过程中，非正弦波信号需要考虑3次～5次谐波。HDMI2.1信号速率比较高12Gbps，基频是6GHz，3次谐波频率是18GHz，16GHz带宽的示波器测量到3次谐波成分会被衰减超过-3dB。另一方面被测HDMI2.1DUT的FRL比较高速率没有达到上限12Gbps的话，可以按照上面的计算方法实际评估示波器的带宽需求。简单来说，为了保证更好的测量精度以及测试的合规性，示波器的带宽越高越好。

示波器利用通道可调端接电压，Tri-mode 探棒的单端特性/示波器级联特性，以及与EDID/SCDC模拟器配合，实现了HDMI2.1 FRL 源端测试的真正自动化，提高了测试效率。 专门针对FRL信号的优化算法，加快了测试速度。从而帮助客户快速验证HDMI2.1 产品， 加速客户产品市场化的过程。

由于FRL模式比较高支持12Gbps速率，要求示波器带宽不低于23G。有两种配置方式适用不同客户需求；另外需要HDMI2.1的治具，EDID/SCDCcontroller也需要支持HDMI2.1以实现自动化的测试。配置一：使用SMAcable方法两台DPO70000SX示波器，使用UltraSynccable同步，可以把所有通道的skew调整到1ps内，确保所有单端信号采集的同步性。治具到示波器的连接使用SMAcable，支持同时采集4个laneFRL信号，测试过程不需要更改硬件连接，信号路径没有衰减，测试速度快。

配置二：使用Tri-mode探棒P76/77xxP76/77xx探棒搭配SMA转换头可以实现与治具的连接。

利用Tri-mode探棒的特性，示波器自动控制探棒工作在单端模式A-GND和B-GND，分多次完成对4 lane FRL信号的采集。 测试过程也不需要更改硬件连接。连接示意图如下，示波器会对探棒进行自动去嵌，消除探棒对信号的影响。 HDMI测试DDR4一致性测试；

HDMI测试

解决测试复杂化的问题随着速率的提升，HDMI规范定义新的均衡技术和cable 模型，也造成了测试过程的复杂化。规范定义两种Cable mode: Category 3 Worst Cable Mode（WCM3）和 Category 3 Short Cable Mode （SCM3）。两种均衡： CTLE 1～8 dB和 DFE 1-tap d1 value 25mV。

在TP1采集信号后，应用 cable 模型，得到TP2位置的波形，再应用参考均衡后得到TP2_EQ位置的波形。

眼图计算方法更为复杂，既要考虑Cable 模型的插入损耗，也要考虑其他数据线引入的串扰。 克劳德高速数字信号测试实验室信号完整性测试、多端口矩阵测试、HDMI测试、USB测试、DDR测试。信息化HDMI测试系列

HDMI 测试方案助力操作；信息化HDMI测试系列

HDMI测试

单端测试 这些测试使用单端探头在每个信号对内部进行。 a. 对内偏移 对内偏移测试具有重要意义，虽然信号是差分信号，但 是可以揭示了差分信号对内实际存在的不良部分。将测 试差分对内部的偏移，标准规定的极限为位时间的15% (TBIT)。与信号对间偏移一样，在执行这一测试前执行示 波器通道偏移校正非常重要。这可以保证比较大限度地降 低由于探测和采集系统偏移导致的误差。 b. 低电平输出电压 (VL) 执行VL测试的目的是保证信号电压电平落在规定的极限 范围内。这一测试对每个 TMDS 信号对的 DC 电压电平 进行检查。CTS规定低电平电压应落在2.7 V和2.9 V范 围内。 为保证满足标准，需要分析大量的波形。标准规定比较低 10,000 个波形。FastAcq 有助于更快地执行这一测试。 为确定电压电平，可以采用直方图方法。直方图的统计 比较大值(直方图峰值)表示为VL，并与标准极限进行比较。 信息化HDMI测试系列