hdmi基础培训解析课件

1、HDMI基础及RK平台驱动第1页，共32页。AgendaHDMI overviewHDMI ProtocolRK HDMI DriverHDCP & 眼图测试常见问题22第2页，共32页。TermsHDMI： hdmi线， hdmi Source， hdmi Sink:3第3页，共32页。Connectors44第4页，共32页。Cable & signalTYPE A, TYPE B, TYPE C有19根信号线55第5页，共32页。RK HDMI Controller signal6第6页，共32页。HDMI Source7第7页，共32页。HDMI PINVCC和VDD供电，VCC一般为

2、3.3v，vdd为1.2v或1.8v。HPD: HDMI中断检测脚（及判断是否插hdmi）PCSCL/PCSDA: 和主控i2c通迅HDMI_EXTR: 参考电阻,616为2K，用于调节HDMI信号强度CEC简化数字家庭的操作，一个遥控器可以控制所有支持HDMI的数字产品DDCSCL/DDCSDA: 与电视端通迅PCLK/D0-D23: 图像信号I2S/SPDIF: 声音信号TX/RX: TDMS信号8第8页，共32页。AgendaHDMI overviewHDMI ProtocolRK HDMI DriverHDCP & 眼图测试常见问题99第9页，共32页。10TDMSTDMS:10第10

3、页，共32页。11DataTMDS（Transition Minimized Differential Signaling）也被称为最小化传输差分信号，是指通过异或及异或非等逻辑算法将原始信号数据转换成10位，前8为数据由原始信号经运算后获得，第9位指示运算的方式，第10位用来对应直流平衡（DC-balanced，就是指在编码过程中保证信道中直流偏移为零，电平转化实现不同逻辑接口间的匹配），转换后的数据以差分传动方式传送。这种算法使得被传输信号过渡过程的上冲和下冲减小，传输的数据趋于直流平衡，使信号对传输线的电磁干扰减少，提高信号传输的速 度和可靠性。每个LVDS通道可以支持较高的数据速率。对

4、于60Hz刷新速率、分辨率为1920 1080的HDTV屏幕，像素率为124.416MHz。对于5%和15%的同步、消隐期，像素率分别为130MHz或143MHz。每像素彩色信号为10位数据时，每个LVDS通道的数据速率为1.3Gbps到1.43Gbps之间，具体取决于所要求的裕量。就平板视频显示器而言，电子束回程的消隐期并不是必不可少的。因此，裕量通常可以与能够恢复的同步定时相当11第11页，共32页。Data RateMax Bandwidth (KB/S)HDMI由四个低压差分信号(LVDS)对组成。红、绿、蓝信号分别由通道2至0 (LVDS信号对)传输。专用时钟(与通道0至2的数据位同

5、步) LVDS信号对用于支持HDTV和平板视频显示器之间的可靠信号传输。利用ADC将每个彩色图像像素的幅度数字转换成8位分辨率。该彩色信息被所谓的最小化传输差分信号(TMDS)编码器扩展至10位分辨率，以进行带宽最小化和直流均衡。编码后的彩色数据位经过串行转换发送到LVDS驱动器，每个LVDS通道可以支持较高的数据速率。对于60Hz刷新速率、分辨率为1920 1080的HDTV屏幕，像素率为124.416MHz。对于5%和15%的同步、消隐期，像素率分别为130MHz或143MHz。每像素彩色信号为10位数据时，每个LVDS通道的数据速率为1.3Gbps到1.43Gbps之间，具体取决于所要求

6、的裕量。就平板视频显示器而言，电子束回程的消隐期并不是必不可少的。因此，裕量通常可以与能够恢复的同步定时相当。12121080p720P576P480PClock rate(bps)148.5MHz74.25MHz27MHz27MHz第12页，共32页。13EDIDedid：EDID: Extended Display Identification Data（扩展显示标识数据）是一种VESA 标准数据格式，其中包含有关监视器及其性能的参数，包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范围的限制以及显示器名和序列号的字符串。 这些信息保存在 display 节中，用来通过一个 DDC

7、（Display Data Channel）与系统进行通信，这是在显示器和 PC 图形适配器之间进行的。最新版本的 EDID 可以在 CRT、LCD 以及将来的显示器类型中使用，这是因为 EDID 提供了几乎所有显示参数的通用描述。EDID 由128个字节组成，大致划分如下0-7 ：头信息 ，8个字节，由00 FF FF FF FF FF FF 00 组成8-9：厂商ID10-11： 产品ID12-15：32-bit序列号16-17 ：厂商信息18-19 ： EDID 版本20-24 ： 显示器的基本信息（电源，最大高度，宽度）25-34 ： 显示器的颜色特征35-37 ： 显示器的基本时序，

8、定时 ，分辨率38-53 ： 显示器的标准时序及定时54-125： 显示器的详细时序及定时126： 扩展标志位，EDID-1.3版本需要忽略，设置为0127： 求和验证值13第13页，共32页。HDMI versionhdmi1.2添加hdcp支持hdmi1.3HDMI 1.3 340MHZ 10.2Gbps 提高通讯带宽，增加TrueHD和DTS-HD音频支持等 hdmi1.41、新增HDMI网络通道。2、新增音频回传通道/拓展支持色彩空间3、3D Over HDMI/支持4Kx2K分辨率142022/8/4第14页，共32页。AgendaHDMI overviewHDMI Protocol

9、RK HDMI DriverHDCP & 眼图测试常见问题1515第15页，共32页。HDMI source overview Initial Steps:Step1:Power supply to HDMI TX.Step2:Reset system by pin_rst_n.Step3: Wait Hot Plug.Step4: Read EDID.Step5:Active vclk through pin_vclkStep6: Power on analog part.Step7:Configuration Video format if needed.Step8:Configurati

10、on Audio format if needed.Stap9: Configuration mode reg, power on digital part and select tmds_clk for configuration.Stap10: Synchronize analog module16第16页，共32页。HDMI APICore API:int hdmi_sys_init(void); 注册节点供外部控制(切换分辨率,scale等)extern void hdmi_init_lcdc(struct rk29fb_screen *screen, struct rk29lcd_i

11、nfo *lcd_info);int hdmi_switch_fb(struct hdmi *hdmi, int vic);切换分辨率,fb那边提供的void hdmi_work(struct work_struct *work); 中断产生时和唤醒执行的函数HW API:extern int hdmi_get_hotplug(void);17第17页，共32页。HDMI flowHDMI SourceInsert hdmi Detect HPDRead EDIDParse EDIDSet configOutput TDMS signalDisconnect 1818HDMI SinkInse

12、rt hdmiRETURN EDID read AVI InfoFrames DisplayDisconnectsuspend 时关闭hdmi，关闭中断。resume时，开中断，打开hdmi第18页，共32页。AgendaHDMI overviewHDMI ProtocolRK HDMI Driver眼图测试 & HDCP常见问题19第19页，共32页。眼图测试连接眼图测试：测试信号一致性：传输信号测量：示波器20第20页，共32页。测试结果212022/8/4软件调节眼图质量中寄存器，倍频,分频(e7,e8,ed寄存器)硬件调节眼图质量:hdmi_extr脚接地的电阻,调整驱动强度参考电阻，

13、阻值越小，眼睛越大第21页，共32页。频域分析22第22页，共32页。hdcp协议hdcp协议：HDCP协议是用来防止视频内容在传输的过程被完整的复制下来。这种技术并不是让数字讯号无法被不合法的录制下来，而是将数字讯号进行加密，让不合法的录制方法，无法达到原有的高分辨率画质。例如蓝光影碟机在播放高清碟片时无法同时录下清晰的节目，在计算机上播放碟片时无法清晰的录制显示器上的节目。HDCP从始到终都保护视频信号，也就是说整套播放系统中每一个环节都必须支持HDCP协议，如果显示器不支持HDCP协议，那么就无法正常播放高清节目，只能看到黑屏或者低画质的节目。要支持HDCP协议，必须使用DVI、HDMI

14、等数字视频接口，传统的VGA等模拟信号接口无法支持HDCP协议。当使用VGA等模拟信号接口时，画面就会下降成为低画质，或者提示无法播放，从而失去高清的意义，防止了盗版。需要说明的是，HDMI接口内嵌了HDCP协议，带有HDMI接口的显示器都支持HDCP协议。但是并不是带DVI接口的液晶显示器都支持HDCP协议，必须经过带有相应硬件芯片，通过认证的 显示器才行。23第23页，共32页。AgendaHDMI overviewHDMI ProtocolRK HDMI DriverHDCP & 眼图测试常见问题24第24页，共32页。眼图测试电视兼容性:测试信号一致性(眼图)显示问题:横屏，竖屏sca

15、le分辨率声音问题无声音声音小252022/8/4第25页，共32页。hdmi 其实就是相当于一个同lcd显示相似的接口。差别在于 热插拔， 兼容性。能显示有问题，不能显示：和lcd排查方法类似热插拔： 检查hpd脚状态，hdmi中断脚配置。1080p显示有问题：检查硬件走线情况HDMI布线必须换层电源，rgb信号走线： 影响抖动换层，阻抗匹配。参考平面，地平面。esd期间，共模电感，其他信号干扰。反射。第26页，共32页。616 HDMI相关几个配置第27页，共32页。第28页，共32页。vif重建：12M重建/lcdc重建插hdmi后声音的问题。rk616/618/3188m/3168m由

16、于目前默认使用12m重建，存在的几个小问题：1. 若使用mipi屏，拔插hdmi瞬间lcd会闪一下。2. 录音时插拔hdmi会少秒，大概插拔8次左右少1秒.3. 插hdmi时，只有hdmi有声音，平板上不能输出声音。（其他hdmi默认也是这样，不过若客户有特殊需求者无法修改）。用dclk重建没有这些问题，不过眼图测试比较临界无法通过（目前还未发现有电视存在兼容性问题），所以若客户提出无法接受以上问题可建议他们改成dclk重建。第29页，共32页。cat /sys/kernel/debug/rk616/hdmirk616_ctl reg 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e

17、 f-rk616_ctl 0: 75 01 20 81 08 00 22 00 00 00 00 00 00 00 00 00rk616_ctl 10: 00 00 00 00 00 00 00 00 04 00 06 4d 00 00 02 cark616_ctl 20: 04 00 11 df 10 c0 00 54 04 00 00 00 07 6c 02 eerk616_ctl 30: 00 00 00 00 00 08 40 40 3c 00 0f 00 00 00 00 00rk616_ctl 40: 18 80 02 84 88 00 00 00 00 00 63 1c 00 0

18、0 80 00rk616_ctl 50: 02 00 02 08 00 06 00 20 00 7f 00 01 89 fe 76 f0rk616_ctl 60: 00 00 12 26 2c 00 00 00 00 00 00 10 00 00 00 00rk616_ctl 70: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00rk616_ctl 80: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00rk616_ctl 90: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 08rk616_ctl a0: 84 01 0a 71 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00rk616_ctl b0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00rk616_ctl c0: 80 00 78 00 00 00 00 00 80 50 70 00 01 00 01 00rk616_ctl