📺 HDMI接口设计
从原理到信号测试
📘 30章 · 完整目录
01
HDMI概述
📌 标准·对比
HDMI标准发展历程 (1.0→2.1)，应用领域，与VGA/DVI/DP对比
📅 1.0~2.1
⚡ 对比
02
物理层基础
⚡ TMDS
TMDS差分信号原理，通道结构 (数据+时钟)，信号电平与摆幅
🔌 差分
📊 摆幅
03
连接器与线缆
🔌 Type A/C/D/E
引脚定义，铜缆/光纤结构，信号衰减与均衡
🔹 Type A~E
📉 衰减
04
协议架构
📂 三层
物理层·数据链路层·应用层，EDID/DDC，HPD热插拔
🏗️ 三层
🔄 HPD
05
TMDS编码解码
🔐 8b/10b
8b/10b编码原理，DC平衡与时钟恢复，效率开销
⚖️ DC平衡
⏱️ 时钟恢复
06
视频时序
🖥️ 像素时钟
像素时钟与分辨率，VESA/CTA时序，Blank/Active区域
📐 VESA
🕒 Blank
07
音频传输
🎵 I2S/SPDIF
I2S与SPDIF格式，音频时钟恢复，ARC/eARC功能
🎧 ARC
⏲️ 时钟恢复
08
控制协议 CEC
📡 总线
CEC总线协议，命令集与寻址，家庭影院应用
🎮 命令
🏠 影院
09
EDID与DDC
📋 128字节
EDID数据结构，DDC I2C通信，读取与解析
📄 128B
🔍 解析
10
HDCP内容保护
🔒 1.x/2.x
版本差异，密钥交换与认证，4K/8K应用
🔑 认证
📺 4K/8K
11
HDMI 2.1新特性
⚡ FRL
FRL固定速率链路，48Gbps，DSC与VRR
🚀 48G
🔄 VRR
12
信号完整性基础
📈 S参数
S参数/回波损耗，插入损耗/串扰，眼图与抖动
📉 回损
👁️ 眼图
13
PCB设计要点
📐 100Ω
差分对布线，等长匹配/蛇形线，过孔与回流
📏 等长
🔁 回流
14
ESD与EMC设计
🛡️ 防护
ESD器件选型，共模扼流圈，EMI滤波屏蔽
⚡ ESD
🔇 EMI
15
源端设计
📤 Transmitter
芯片选型，参考时钟，预加重/去加重
🔧 预加重
⏰ 时钟
16
接收端设计
📥 Receiver
芯片选型，均衡器，CDR时钟恢复电路
⚖️ 均衡
🔄 CDR
17
测试设备介绍
📟 仪器
示波器，VNA，协议分析仪，码型发生器
📊 示波器
📡 VNA
18
物理层测试
👁️ 眼图
眼图测试CTS，差分电压/摆幅，上升/下降时间
📈 眼图
⏱️ 边沿
19
时序测试
🕰️ 抖动
像素时钟频率/抖动，H/V同步，Inter-pair Skew
📶 抖动
⏳ Skew
20
TMDS电气测试
⚡ 共模
共模电压，过冲/下冲，差分阻抗TDR
📉 过冲
🔌 TDR
21
FRL测试
⚡ 2.1
FRL链路训练，眼图模板，误码率测试
🔁 训练
📊 BER
22
EDID测试
✅ 校验和
校验和验证，内容解析，兼容性测试
🔎 解析
✔️ 兼容
23
HDCP测试
🔐 认证
认证流程测试，密钥验证，中继器测试
🔑 密钥
🔁 中继
24
CEC测试
📡 总线
总线电压/时序，命令交互，兼容性列表
📶 时序
📋 兼容
25
音频测试
🎵 采样率
采样率/位深，音频时钟抖动，ARC/eARC回传
🎼 抖动
🔊 eARC
26
兼容性测试
🔄 互操作
源端/显示端互操作，不同线缆长度，版本回退
🔗 互连
📏 线缆
27
自动化测试
🐍 Python
Python控制仪器，自动化脚本框架，测试报告
🤖 脚本
📄 报告
28
常见故障分析
⚠️ 花屏
无显示/花屏/闪屏，音频无声，HDCP握手失败
🖥️ 花屏
🔇 无声
29
设计案例
📱 4K/8K
4K@60Hz源端，8K@60Hz接收端，车载HDMI
🚗 车载
📺 8K
30
未来趋势
🔮 AI/AR/VR
HDMI 2.1+展望，USB-C Alt Mode，AI/AR/VR应用
🧠 AI
🥽 AR/VR