高清多媒體接口(High Definition Multimedia Interface)簡(jiǎn)稱HDMI,是一種全數(shù)字化視頻和聲音發(fā)送接口,可以同時(shí)發(fā)送未壓縮的視頻及音頻信號(hào),且發(fā)送時(shí)采用同一條線材,大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)線路的安裝難度,所以應(yīng)用非常廣泛,比如常用于電視機(jī)、機(jī)頂盒、DVD播放機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、游戲主機(jī)、數(shù)字音響等設(shè)備。
一、HDMI接口的常見(jiàn)類型
HDMI連接器件最高數(shù)據(jù)傳輸速度為42.6Gbit/s,無(wú)需在信號(hào)傳送前進(jìn)行D/A或者A/D轉(zhuǎn)換。大家可以了解下常見(jiàn)的五種接口類型。
1、HDMI A Type
HDMI A Type是使用最廣泛的一種,采用19pin,寬度和厚度分別為13.9毫米、4.45毫米,它類似于DVI Single-Link傳輸,在我們?nèi)粘I钪惺褂玫慕^大部分影音設(shè)備都有這個(gè)接口。
2、HDMI B Type
此類型的HDMI比較少見(jiàn),它主要用于專業(yè)級(jí)的場(chǎng)合,采用29pin,寬度有21毫米,在傳輸速率上,HDMI B Type具備有兩倍的HDMI A type數(shù)據(jù)傳輸能力,相當(dāng)于DVI Dual-Link。
3、HDMI C Type
HDMI C Type一般我們稱為Mini HDMI,它主要為小型設(shè)備設(shè)計(jì),同樣采用19pin,但寬度只有10.42毫米,厚度有2.4毫米,比較小巧,它主要應(yīng)用在便攜式設(shè)備上。
4、HDMI D Type
HDMI D Type俗稱Micro HDMI,它基于Mini HDMI的基礎(chǔ)進(jìn)一步縮小,同樣采用19pin,寬度只有6.4毫米,厚度2.8毫米,類似于Mini USB接口。
5、HDMI E Type
HDMI E Type主要用于車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)的音視頻傳輸,由于車(chē)內(nèi)環(huán)境的不穩(wěn)定性,HDMI E Type在設(shè)計(jì)上具備抗震性、防潮、耐高強(qiáng)度、溫差承受范圍大等特性。
這幾種HDMI接口之間并沒(méi)有做到完全的兼容,也就是說(shuō)A型頭不能通過(guò)轉(zhuǎn)接設(shè)備連接到B型頭,B型頭又不能轉(zhuǎn)接成C型頭,不過(guò)由于A型頭和C型頭僅僅是物理尺寸不一樣,他們之間是可以通過(guò)轉(zhuǎn)換設(shè)備實(shí)現(xiàn)兼容的。
二、HDMI接口的引腳定義
以HDMI A Type為例 ↓ ↓ ↓
當(dāng)信源設(shè)備和接收設(shè)備通過(guò)HDMI線連接后,會(huì)首先接通1-17、19管腳,最后再連接第18管腳。
當(dāng)接收設(shè)備第18管腳被連通,并接收到+5V電壓時(shí),會(huì)把第19管腳的HPD信號(hào)變?yōu)楦唠婎l,通知源端可以開(kāi)始接收帶有接收端設(shè)備各種信息的E-EDID數(shù)據(jù)(增強(qiáng)型擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù)),此時(shí)源端則可以開(kāi)始通過(guò)DDC(顯示數(shù)據(jù)通道)接收E-EDID信息。
至此,源端和接收端之間的初始化完畢,并在二者之間建立了一條數(shù)據(jù)通道。在此通道建立以后,設(shè)備是否能夠自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到HDMI發(fā)送/接收狀態(tài),則需要由設(shè)備本身的軟件來(lái)進(jìn)行控制。
三、HDMI接口的PCB設(shè)計(jì)
HDMI座子盡可能達(dá)到與芯片之間距離最短,從而使衰減達(dá)到最小化。為了使差分信號(hào)正常傳輸,不同電氣長(zhǎng)度的走線會(huì)引起信號(hào)之間的相移,也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重EMI問(wèn)題,理想情況下,四對(duì)差分走線長(zhǎng)度應(yīng)該相等。
1、ESD保護(hù)器件一定要靠近HDMI的座子放置,且采用小封裝的上拉電阻和ESD保護(hù)器件,小的焊盤(pán)的封裝在阻抗上具有更小損耗。
2、信號(hào)線的匹配電阻,起防ESD作用和微調(diào)阻抗用途,通常靠近插座放置,兩個(gè)電阻須并排放置。
3、差分線的阻抗標(biāo)準(zhǔn)是100歐(+/-10%),四對(duì)差分線之間的誤差為10mil,對(duì)內(nèi)差分線的誤差為5mil,四對(duì)差分線的間距要保證在15mil以上。
4、鄰近GND層走線,換層打孔處需添加回流地過(guò)孔,過(guò)孔就近打孔原則,使ESD保護(hù)器件、過(guò)孔和上拉電阻之間的Stub盡可能的短。
四、HDMI接口PCB設(shè)計(jì)的可制造性檢查
1、阻抗線
在制造過(guò)程中阻抗線的公差是+/-10%,普通走線一般是+/-20%,阻抗線要求更加精確,因此阻抗線設(shè)計(jì)最好大于普通線最小的制成能力。
2、阻焊開(kāi)窗
HDIM有貼片引腳,也有插件引腳,檢查HDMI器件要注意的是引腳不能漏開(kāi)窗,再則就是貼片引腳的阻焊橋,開(kāi)窗的阻焊橋需大于4mil,否則不同網(wǎng)絡(luò)的引腳容易連錫短路。
3、引腳槽孔
HDMI的插件引腳孔一定要注意,引腳槽孔經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏引腳孔的問(wèn)題發(fā)生,漏引腳孔一般都是在轉(zhuǎn)生產(chǎn)文件時(shí),引腳槽孔在另外一層導(dǎo)致漏轉(zhuǎn)引腳槽孔,造成缺引腳孔無(wú)法插件。
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