- HDMI 接口
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- 技術原理：HDMI 接口采用 TMDS 技術傳輸數字信號，不僅可以傳輸高清視頻信號，還能同時傳輸多聲道音頻信號。它支持 EDID 和 DDC2B，設備之間能夠自動協商并選擇最合適的視頻 / 音頻格式，實現 “即插即用” 功能。
- 接口類型：常見的有標準 HDMI 接口、Mini-HDMI 接口和 Micro-HDMI 接口。標準 HDMI 接口用于大多數電腦、電視等設備；Mini-HDMI 接口相對較小，常用于一些便攜式設備，如相機、平板電腦等；Micro-HDMI 接口則更小，主要應用于智能手機等小型移動設備。
- 性能特點：隨著版本的更新，HDMI 接口的帶寬不斷提升，HDMI 2.1 接口標準帶寬達到了 48Gbps，能夠支持 8K 60Hz、4K 120Hz 視頻以及 16bit 色深，還支持動態 HDR 數據傳輸、可變刷新率等功能。
- 應用場景：廣泛應用于機頂盒、DVD 播放機、個人電腦、游戲機、電視、數字音響等設備，是家庭影音娛樂系統中最常用的接口之一，也在廣電節目制作、醫療手術直播、教育互動教學等領域有應用。
HDMI詳細介紹
HDMI是新一代的多媒體接口標準。它能夠同時傳輸視頻和音頻，簡化了設備的接口和連線；同時提供了更高的數據傳輸帶寬，可以傳輸無壓縮的數字音頻及高分辨率視頻信號。
HDMI向下兼容DVI，但是DVI只能傳輸視頻，而不能同時傳輸音頻，這是兩者最主要區別。此外DVI尺寸明顯大于HDMI。
隨著技術的迭代HDMI發展至今也推出了如干版本，性能更加出色，兼容性不斷提高。HDMI正在成為高清時代普及率最高、用途最廣泛的數字接口。
HDMI的優勢
數字化視頻、音頻接口技術，是適合影像傳輸的專用型數字接口，其可同時傳輸視頻和音頻信號。
更好的抗干擾性能，能實現最長20米的無失真傳輸。
針對大尺寸數字平板電視分辨率進行優化，兼容性好。
完全兼容DVI接口標準
支持熱插拔
一根線纜實現數字音頻、視頻信號同步傳輸，有效降低使用成本和繁雜程度。
HDMI電路原理
以下是對圖中 HDMI 接口每根信號的詳細介紹：
TMDS 數據傳輸相關信號
·V_HDMI_TX2_DP（針腳 2）、V_HDMI_TX2_DN（針腳 3）：
·功能：構成 TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化傳輸差分信號）數據通道 2 的差分信號線。HDMI 通過 3 組 TMDS 數據通道來傳輸視頻和音頻數據，數據通道 2 主要負責傳輸一部分視頻或音頻信息。
·原理：差分信號傳輸方式利用兩根線傳輸幅度相等、相位相反的信號，接收端通過檢測兩根線的電壓差來還原數據，能夠有效抵抗電磁干擾，保證信號在長距離傳輸過程中的穩定性和準確性。
·V_HDMI_TX1_DP（針腳 4）、V_HDMI_TX1_DN（針腳 5）：
·功能：組成 TMDS 數據通道 1 的差分信號線，用于傳輸另一部分視頻或音頻數據，和其他數據通道協同工作，以完整傳輸一幀圖像以及對應的音頻數據。
·原理：同樣基于差分信號傳輸原理，在高速數據傳輸中減少信號衰減和失真，確保數據準確無誤地從發送端（如電腦顯卡、藍光播放器）傳輸到接收端（如電視、顯示器）。
·V_HDMI_TX0_DP（針腳 6）、V_HDMI_TX0_DN（針腳 7）：
·功能：構成 TMDS 數據通道 0 的差分信號線，負責傳輸視頻和音頻數據的一部分，三個數據通道共同協作，實現高清視頻和多聲道音頻的高質量傳輸。
·原理：采用差分信號傳輸，提高信號的抗干擾能力，保證在復雜電磁環境下數據傳輸的可靠性。
·V_HDMI_CLK_DP（針腳 10）、V_HDMI_CLK_DN（針腳 11）：
·功能：組成 TMDS 時鐘通道的差分信號線，傳輸時鐘信號。該時鐘信號為數據通道提供同步參考，確保接收端能夠按照正確的時序解析來自三個數據通道的數據。
·原理：通過差分信號傳輸時鐘信號，保證時鐘信號的穩定性和準確性，如同指揮家掌控樂隊演奏的節奏一樣，控制數據傳輸的節奏，使數據能夠被準確接收和處理。
I2C 總線相關信號
·V_HDMI_SCL（針腳 14）：
·功能：I2C 總線的串行時鐘線（Serial Clock Line），為 I2C 總線上的數據傳輸提供時鐘信號，協調數據傳輸的節奏。在傳輸 EDID（Extended Display Identification Data，擴展顯示標識數據）等信息時，控制數據傳輸的時序，確保發送端和接收端之間數據傳輸的同步。
·原理：按照一定的頻率產生時鐘脈沖信號，數據在時鐘脈沖的上升沿或下降沿被發送和接收，以此保證數據傳輸的準確性。
·V_HDMI_SDA（針腳 15）：
·功能：I2C 總線的串行數據線（Serial Data Line），用于傳輸 EDID 等信息。EDID 包含了顯示設備的型號、分辨率、刷新率、色彩模式等參數，信號源設備（如電腦、游戲機）通過讀取這些信息，能夠自動將輸出信號調整為適合顯示設備的最佳設置。
·原理：在 SCL 時鐘信號的同步下，數據以串行方式在 SDA 線上逐位傳輸，實現設備之間的信息交互。
熱插拔檢測信號
·V_HDMI_HPD_SINK（針腳 19）：
·功能：用于熱插拔檢測（Hot Plug Detect，HPD）。當顯示設備（如電視、顯示器）通過 HDMI 接口連接到信號源設備（如電腦、藍光播放器）時，該針腳會發送信號通知信號源設備顯示設備已連接；當顯示設備斷開連接時，也會通過此針腳告知信號源設備，以便信號源設備進行相應的設置調整，如切換輸出模式等。
·原理：當顯示設備連接上時，HPD 信號線路會產生電平變化，信號源設備檢測到這種變化后，會自動識別到新設備的接入，并進行相應的初始化和配置操作。
電源及其他信號
·5V_SYS_HDMI、5V_HDMI：
·功能：為 HDMI 接口及連接的設備提供電源，一般用于為接口電路中的芯片、元件等提供穩定的工作電壓，確保其能夠正常處理和傳輸數據。
·原理：通過電源線路將穩定的 5V 電壓傳輸到接口電路中的各個元件，保證其正常工作。
·接地連接點（圖中多處接地標識）：
·功能：為整個接口電路提供電氣參考電位，起到穩定電路、減少干擾的作用。接地良好可以降低信號噪聲，保證信號傳輸的穩定性和設備的正常工作。
·原理：將接口電路中的各個元件的地線連接到一起，并與大地或設備的公共地相連，形成一個統一的零電位參考點，減少不同元件之間的電位差引起的干擾。
V_HDMI_TX_DP和V_HDMI_TX_DN是顯示圖像信號傳輸線，V_HDMI_CLK_DP和V_HDMI_CLK_DN是接口的時鐘信號線，V_HDMI_SCL和V_HDMI_SDA是接口的I2C總線，V_HDMI_HPD_SINK是接口的熱插拔識別信號。
HDMI的結構框圖
這是 HDMI（高清多媒體接口） 連接原理圖，展示了 CPU（或 GPU，以下統稱 CPU）與 HDMI 連接器之間的信號轉換、傳輸及硬件設計邏輯。以下從 整體原理 和 關鍵設計細節 拆解：
一、整體原理：“信號轉換 + 傳輸” 鏈路
HDMI 核心功能是 傳輸高分辨率視頻、音頻及控制信號（如熱插拔、EDID 讀取）。本圖實現：
2.信號傳輸：通過 PCB 走線，將 HDMI 信號傳遞到連接器（公頭 / 母頭）。
3.功能覆蓋：支持視頻 / 音頻傳輸、熱插拔檢測、EDID 讀取（顯示器參數協商）。
二、關鍵設計細節：逐模塊 + 信號解析
1. 高速視頻數據通道（TMDS）
HDMI 用 3 組 TMDS 差分對（Data0~2）傳輸視頻 / 音頻數據，1 組 TMDS 時鐘差分對（Clock+/-）同步數據：
·功能：
·3 組數據差分對并行傳輸，支持高分辨率（如 4K）、高刷新率（如 60Hz）。
·時鐘差分對為數據傳輸提供同步基準，避免誤判。
·設計細節：
·阻抗匹配：TMDS 差分對需控制為 100Ω±10% 差分阻抗，保證信號完整性。
·濾波與隔離：圖中串聯電容（Ccouple）用于 隔直通交（阻斷直流噪聲，僅傳輸交流數據）。
·等長 / 等距：3 組數據差分對 + 1 組時鐘差分對需嚴格等長（誤差 < 50mil），避免相位差導致畫面錯位。
RTMDS相關電路的作用是給 4組 TMDS 差分信號提供直流分量，因為 4組 TMDS 差分信號在傳輸過程中經過了耦合電容，耦合電容會把直流分量過濾掉，因此在耦合電容后面需要一個提供直流分量的電路。
2. 輔助控制通道（DDC/CI）
·功能：
·傳輸 EDID（顯示器參數）：顯示器通過 DDC_SDA/SCL 向 CPU 上報分辨率、色域、刷新率等參數，CPU 自動適配輸出。
·支持 DDC/CI 指令（如顯示器亮度調節、輸入源切換）。
·信號組成：
·DDC_SCL（I2C 時鐘） + DDC_SDA（I2C 數據）：標準 I2C 總線，兼容低速控制需求。
·設計細節：
·上拉電阻（Rpull）：V3.3_50 上拉到 3.3V，保證 I2C 總線空閑時為高電平（符合 I2C 協議）。
·電平轉換：若 CPU 端電平與 HDMI 端不兼容（如圖中 Level Shifter），需用電平轉換芯片適配（如 1.8V→3.3V）。
3. 熱插拔檢測（HPD：Hot Plug Detect）
·功能：
·檢測 HDMI 設備（顯示器）是否插入 / 拔出，觸發 CPU 重新協商信號（如識別新顯示器、切換輸出）。
·設計細節：
