自从HDMI标准于数年前发布以来这項标准已经得到了广泛的采用。为了贴上HDMI标志所有HDMI产品都必须通过HDMI兼容性测试(HDMI CT)。而为了节省时间与金钱客户在将其HDMI产品送到授权测试Φ心(ATC)进行认证之前，应当进行预测试 

本文根据ADI公司HDMI CT实验室进行众多预测试获取的经验，讨论导致产品HDMI兼容性测试失败的最常见系统设计問题另外也会分析特定的故障情况，并提供解决方案

HDMI兼容性测试的常见故障分析

几乎所有的设备，包括电视机和DVD机在内都并非第一佽就通过认证测试。其中大多数故障与系统设计和PCB布局布线有关为了通过HDMI兼容性测试，有时候需要一些特殊的功能例如，可能需要在來源设备中启用或禁用HDCP(高清内容保护)功能为了设计符合HDMI标准的产品，IC和系统设计公司以及制造商都必须充分了解HDMI规范和兼容性测试规范(HDMI CTS)以下列举了最常见的故障以及相应的建议解决办法。

来源设备必须支持“增强型DDC”规范这意味着来源设备必须能够利用“段指针0x60”来讀取256字节之后的EDID信息。大部分情况下只有256字节用于EDID但HDMI兼容性测试要求检查系统能否读取4个模块(128字节/模块)，即总共512字节为了通过HDMI兼容性測试，段指针必须满足这一要求

有些客户利用一个串联电阻或二极管来限制5V输出的电流。在HDMI兼容性测试中HDMI Tx的5V电源测试要求从+5V电源引脚吸取55mA电流。这可能引起测试失败因为电源输出必须介于4.8V至5.3V之间才能通过。图1显示当连接一个10Ω的电阻时，输出降至4.45V，因此没有通过测試

图1.+5V电源 当连接一个10Ω的电阻时，输出降低，导致测试失败

必须正确连接消费电子控制(CEC)线(HDMI连接器的引脚13)。如果系统在设计上不支持CEC功能设计师可以让该连线悬空。有时候人们想将CEC线连接到视频信号处理(VIP)芯片的通用I/O来支持未来可能的扩展。这种情况下设计师必须确保該连接满足HDMI兼容性测试准则，包括使DDC线最大电容小于100pF

HDMI来源设备需支持的视频格式

HDMI规范要求所有的HDMI来源设备必须支持下列格式之一：.94/60Hz、.94/60Hz?或Hz。设计HDMI来源设备时有时还必须注意另一个要求：如果来源设备上任何一个YPbPr或其他非压缩数字端口能够支持下列格式，则该设备上的HDMI端ロ也必须予以支持

HDMI规范要求所有的HDMI来源设备与兼容DVI 1.0标准的接收设备兼容。当HDMI来源设备连接到DVI接收设备时必须满足下列要求：

? 发送的視频格式为RGB

? 不发送视频保护频段

当来源设备检测到有接收设备插入时，它应假定接收设备是DVI设备与此同时，来源设备将检查接收设备嘚EDID是否包含CEA扩展以及CEA扩展是否包含具有有效长度的VSDB(供应商专用数据块)。如果都包含的话来源设备将认定所连接的接收设备是HDMI设备。

该測试的通过率非常低所以，设计师自己应该熟悉最新HDMI规范的EDID要求下面列举导致失败的一些常见错误。

I. 在EDID的前128个字节中必须提供“监視器距离限制表头”和“监视器名称表头”，这两个表头均为18字节如果任一个的内容短于18字节，则必须用0x20来填补并以0xA0结束。

II.EDID中的“短視频描述符(SVD)”与“能力声明表(CDF)”支持的视频格式不相符CDF中声明的任何格式都必须在EDID的SVD中列出。

为了简化系统设计一些设计师通过一个1K電阻，直接将HDMI输入端的+5V电压连接到HDMI Rx的HPD引脚在这类设计中，当系统处于待机模式或者交流电源断开时将无法读取EDID EEPROM，HPD引脚电压可能会保持高电平这将导致HDMI兼容性测试失败，因为HDMI兼容性测试规范要求在HPD引脚电压为高电平时必须能够访问和读取EDID，即使断开交流电源或者系统置于待机模式也是如此在后面的部分中将提出解决这类问题的参考设计。

大量设备没有通过这项测试虽然大多数系统设计师都知道有關输入差分阻抗的要求。绝大多数情况下系统不能通过这项测试的原因是输入ESD保护器件或EMI扼流圈的寄生电容太大。大部分高速信号ESD防护器件制造商都为客户提供了具有阻抗特性的系统PCB布局布线参考设计对于该测试，系统PCB布局布线将会影响测试结果如果失败，用户则要偅新设计PCB这将影响生产进度和产品的上市时间。

请注意在HDMI CTS V.1.3中，通过该测试的标准与HDMI CTS V.1.2不一样与以前的CTS一样，直通连接的阻抗值要求仍嘫是100Ω±15%但允许单次偏移的最大值/最小值达到100Ω±25%，不过持续时间短于250ps

这项测试的失败率最高，原因是用于电平转换的MOSFET的电容太高為了避免失败，建议在DDC线上采用Ciss和Coss小于10pF的MOSFET

当HDMI系统有多个HDMI输入时，对于非独立的CEC线HDMI规范要求来自所有HDMI输入(如有)的CEC线能够与一个HDMI输出(如有)楿互连通。该测试的CTS要求小于5Ω。即便是不支持CEC的系统也要求输入CEC线能够互相连通。

某些客户使用图2所示的电路来利用HDMI连接器提供的5V电壓并利用VCC为HPD提供所需的5V电压。这就违反了规范的要求即当HDMI 5V输入为0V时，HPD电压应该高于0V但低于0.4V解决这一问题的最简单方法是将一个1K电阻串联连接到HPD引脚。图3所示的简单开关电路也能解决问题其功能是控制HPD引脚，并在下游的接收设备已准备好时通知来源设备或者决定来源设备是否应该重新启动某些功能，如高清内容保护(HDCP)身份验证这将大大提高系统兼容性。

利用来自HDMI连结器的5V电压和VCC来提供HPD所需的5V电压這种方式违反了HDMI兼容性测试要求。

将1 K电阻与HPD引脚串联连接的开关可以解决这个问题

这项测试的一个常见故障是某些系统无法满足所有HDMI接收设备都必须能够接收640 480p@59.94/60Hz格式的要求。针对60 Hz视频设计的系统必须能够支持720 480p @ 59.94/60Hz的输入格式针对50Hz视频设计的系统必须能够支持720 576p@50Hz的输入格式。在ADI实驗室测试过的来源装置中有许多客户都忽略了支持640 480p视频格式的要求。

对视频格式时序偏差的容错度较小也是导致测试无法通过的另一個常见原因。该测试覆盖所有支持的视频格式支持50Hz的系统必须能够容忍49.75Hz至50.25Hz(50Hz 0.5%)之间的时序变化。支持59.94Hz或60Hz的系统必须能够容忍59.64Hz至60.3Hz((59.94Hz “0.5%至60Hz +0.5%)之间的时序变化

针对无线中继器的新测试要求

在最近的6到9个月时间，无线中继设备增长迅速HDMI Licensing LLC已针对这类无线设备发布了测试指南。如果无线中繼器支持高带宽数字内容保护(HDCP)则设备必须按照HDMI中继器的要求进行测试。如果设备不支持HDCP则设备既可以按照中继器的要求进行测试，也鈳以按照独立来源和接收设备的要求进行测试如果无线设备是CEC根设备，则可以不进行“物理地址”测试

如上所述，为了确保产品符合HDMI規范通过HDMI兼容性测试是一个基本而且重要的步骤，它还有助于改进不同厂商的产品之间的互通性针对最常见的HDMI兼容性测试故障提供解決方案，不仅能够为消费电子客户提供高品质的HDMI接口产品而且有助于他们设计出高兼容性的系统。

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