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HDMI的全稱是 High Definition Multimedia ,即:高清多媒體接口。HDMI 在引腳上和 DVI 兼容,僅僅采用了不同的封裝。與 DVI 相比。HDMI 能夠傳輸數(shù)字音頻信號(hào),并增加了對(duì) HDCP 的支撐,同時(shí)提供了更好的 DDC 可選功用。
最新版本是2017年1月4日提出HDMI2.1。帶寬提升至48Gbps支撐4K 120Hz及8K 60Hz支撐高動(dòng)態(tài)規(guī)模成像(HDR),能夠針對(duì)場(chǎng)景或幀數(shù)進(jìn)行優(yōu)化支撐eARC功用可針對(duì)游戲幀數(shù)進(jìn)行信號(hào)同步,減少畫面撕裂。
一、HDMI接口原理圖
HDMI總線有三個(gè)獨(dú)立的部分:
1-TMDS高速數(shù)字視頻接口;
2-顯現(xiàn)數(shù)據(jù)通道(DDC:12C總線用于兩個(gè)設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)和狀態(tài));
3-消費(fèi)電子操控(CEC)等(可選),用于遙控連接的設(shè)備。
HDP是熱插拔信號(hào),該信號(hào)比較重要,當(dāng)HPD引腳大于2V,TMDS才會(huì)輸出。
DDc和CEC是低速設(shè)備,這些信號(hào)布線無特殊要求,TMDS通道是高速差分對(duì),因而布線要特別注意。
原理圖規(guī)劃要注意的點(diǎn):
1、IO口電平的匹配(5V和3.3V電平轉(zhuǎn)化)
2、HDMI的供電電壓是5V。
3、HDMI的接口都會(huì)人手觸摸,因而需求加ESD保護(hù)器材。TMDS上需求使用專用的ESD保護(hù)器材,其他信號(hào)使用一般ESD。
二、HDMI接口PCB規(guī)劃
a、阻抗的操控和布線注意事項(xiàng)
差分阻抗操控為 100 歐姆(+/-10%),單端走線操控 50 歐姆。依據(jù)PCB層疊與板廠溝通確認(rèn)線寬和線距。
pcb規(guī)劃的目的在于盡可能將非接連性阻抗最小化,然后消除反射并堅(jiān)持信號(hào)完好。剩下的不可防止的非接連性應(yīng)會(huì)集在一起,也便是說將這一區(qū)域的面積應(yīng)堅(jiān)持較小,并盡可能的緊密放置。這一主意便是將各個(gè)反射點(diǎn)會(huì)集在某個(gè)區(qū)域, 而不是將其分布在整個(gè)信號(hào)途徑里。
可能發(fā)生非接連性的位置為:
1) HDMI連接器焊盤同信號(hào)線跡相遇處;
2) 信號(hào)線跡碰到過孔、電阻器組件盤或 IC 引腳處;
3) 信號(hào)對(duì)被分離以圍繞一個(gè)物體布線的當(dāng)?shù)兀?br style="font-family: "sans serif", tahoma, verdana, helvetica; font-size: 12px; white-space: normal;"/>
PCB規(guī)劃處理這些問題詳細(xì)方式方法如下:
1、使用完好的電源層和接地層來完成 100Ω 阻抗操控,以及電源噪聲最小化。即差分走線下面應(yīng)該是完好的參閱平面,盡量防止跨切割的狀況出現(xiàn)。
2、盡可能使用尺寸最小的信號(hào)線過孔和HDMI連接器焊盤,由于其對(duì) 100 差動(dòng)阻抗發(fā)生的影響較小。較大的過孔和焊盤可能會(huì)導(dǎo)致阻抗下降。引薦使用過孔8mil/16mil,或許8mil/18mil。
3、差分對(duì)信號(hào)需求對(duì)稱布線,并始終堅(jiān)持平行。
4、不允許在差分對(duì)之間放置任何器材或通孔, 即便信號(hào)是對(duì)稱布線的。差分對(duì)之間的通孔可能會(huì)導(dǎo)致 emc攪擾性問題, 并形成阻抗不接連。
5、某些差分對(duì)高速信號(hào)需求串行耦合電容器,或串接ESD和電阻等器材,放置這樣的元器需求對(duì)稱。由于元器和連線之間會(huì)發(fā)生阻抗不接連性的問題。
6、過孔在阻抗方面會(huì)引入了巨大的不接連性。盡量將放置的通孔量減少到最小值, 并將過孔對(duì)稱放置。
7、為了滿足差分對(duì)的阻抗要求, 兩個(gè)信號(hào)布線都需求在同一層上進(jìn)行。在布線中添加過孔的數(shù)量也要相同。
8、差分線等長補(bǔ)償方式首選蛇形繞線,而且蛇形繞線應(yīng)放置在長度不匹配的原點(diǎn)。這可確保正負(fù)信號(hào)重量在首要部分同步傳達(dá)。
a、ESD處理
ESD歸于瞬態(tài)器材,也是一種保護(hù)器材,很短的時(shí)間內(nèi)短路是能夠的,添加ESD首要是為了防浪涌。在布局方面,ESD器材一定要靠近HDMI的端子放置,以確保ESD效果能發(fā)揮出來。但也不要放置太近,考慮工藝要求,防止在焊接HDMI座子的時(shí)分簡(jiǎn)單形成HDMI焊盤與ESD器材焊盤連錫的狀況。間距為一個(gè)烙鐵頭的厚度即可。