高清多媒体接口HDMI高级一致性测试技术

11高清多媒体接口HDMI高级一致性测试技术2004年11月泰克示波器解决方案部2日程安排4市场4应用和挑战4TDSHT3介绍4竞争23技术趋势ConsumerswanttheirdevicestoworktogetherandsharecontentConsumerswanttheirdevicestoworktogetherandsharecontent消费者希望自己的设备一起工作，并共享内容媒体媒体预先录制的节目个人媒体移动多媒体移动多媒体娱乐,个人照片和视频,服务广播广播服务,娱乐宽带宽带娱乐,电子商务,服务4行业态势4接收器设备0电视、监视器、转发器、DVD开发人员0提供多个端口4USB,DVI,HDMI,FireWire0需要进行详尽的接收器测试4数量很少,但非常耗时0要求一系列信号源4DTG,AWG,TDR0当前主要问题4测试所需时间4测试设备的成本35行业趋势4PDP和LCD0增长势头强劲(500%)0LCD电视市场不断增长：到2009年约增长9倍4“技术创新将从家中兴起”0CraigBarrett,英特尔4NikkeiAsia,高级分析员“由于需求不断提高，三星电子公司和LG电子公司的PDP出口量正在急剧增长。”6早期采用者:监视器或接收器4松下4三星4汤姆逊4索尼4飞利浦4夏普4Quanta4Tatung4Anam4Humax47行业态势4源端设备0机顶盒、DVD、转发器开发人员0提供多个端口4USB,DVI,HDMI,火线,以太网,串行硬盘0需要进行详尽的源端测试4需要进行许多测试0当前主要问题4测试所需时间4与HDMI的关联8机顶盒功能模块图59早期采用者:机顶盒,PVR,DVD播放机或信号源4科学亚特兰大4摩托罗拉4夏普4索尼4飞利浦4TiVo4Meridien4Pace4Hughes4Anam4Humax4Onkyo4Pioneer4Kaleidescape10…及数字家庭工作组中许多其它成员NECPersonalProducts,Ltd.促进者会员理事会75家支持会员UpdatedJan5,20044数字家庭工作组(DHWG)611食物链系统接收器一侧松下,飞利浦,汤姆逊,索尼,LG日立,东芝信号源一侧ScientificAtlanta,Hughes,Pace,松下,TiVoMeridien,Onkyo电路板/显示器ODMHumax,Dicon,DigitalStreamHDT,Anam,Orion,Tatung,QuantaPanelLG.飞利浦,AU三星,ChiMei芯片厂商SiliconImage,TI,Broadcom,飞利浦东芝,国家半导体,Zoran,Conexant,RealTek,STMicro,MStar12用户需求4内部测试4可靠的标准检验0Pass指测试合格,Fail指测试不合格4测试过程对专业知识要求不高0大多数人处于“一知半解”的状态4降低测试时间0要进行的测试太多4底线需要使用工具，‘迅速’、‘可靠’地进行最广泛的测试因素重要程度结果精度9.50自动化程度8.75测试范围8.25专业测试知识要求少8.00成本8.00713HDMI认证流程4开发人员把拥有声称功能的原型提交给ATC4ATC根据最新CTS标准进行测试4ATC把测试结果发给开发人员和HDMI许可LLC4一旦通过一致性测试，产品可以打上HDMI徽标14HDMI基础知识4利用TMDS信令815HDMI基础知识4在每个像素时钟周期上发送10个位4像素时钟速率可以提高到165Mpps0数据速率可以高达1.65Gbps4上升时间从75ps到250ps(目前约为180ps)16核心源端测试4源端0眼图0时钟抖动0时钟占空比0信号对间时间偏移0上升时间/下降时间0过冲/下冲0信号对内时间偏移0阻抗4其它0协议0EDID0电容0热插拔检测0Ioff差分单端917源端测试4在支持的所有分辨率上进行测试4时钟恢复0要求软件PLL0由泰克编写和制作4许多测试要求使用快速采集系统，捕获多个触发的波形(要求10,000个波形)4许多测试要求深记录长度016M,两条通道上4部分测试要求串行触发(ST)功能18测试设置差分测试1019源端差分测试数据眼图4绘制相对于时钟的数据图4时钟提取0PLL0理想0原始4其它测量0数据抖动0余量4以10GS/s速率采集的16M数据和时钟0要求选项4M20可靠测试4全面的后期处理0时钟提取0精确限幅4避免抖动在边沿累积0精确绘制眼图0以数据分辨率进行模板命中测试1121源端差分测试时钟抖动4相对于提取的时钟绘制时钟图4时钟提取0PLL0理想4以10GS/s速率采集的16M时钟(最小)0要求选项4M22源端差分测试上升/下降时间,过冲/下冲4在10,000次波形采集上进行测试4直方图设置和人为观察，可能会导致主观的结果下跌1223源端差分测试信号对间时间偏移4触发CTL码型0要求串行触发器(ST)0使用上升沿触发示波器4采集数据(0)和数据(1)4识别每条数据通道上的码型4平均CTL码型每个上升沿和下降沿之间的时间偏移4比较时间偏移值和极限值24源端单端测试测试设置1325单端测试电压和信号对内偏移电压测试4使用上升沿触发示波器4启动DPO模式4至少采集1万个波形4计算VL，并比较极限值(AVcc-600mV)信号对内时间偏移测试4使用上升沿触发示波器4启动DPO模式4至少采集1万个波形4测量Data+和-的50%电平时的偏移，与极限值进行比较26HDMI接收器测试1427接收器测试4接收器0抖动容限0灵敏度0信号对内时间偏移4其它0视频和音频协议0EDID,HPD0电容,阻抗0端接电压28了解抖动容限测试4第1步:确定最坏情况下的时钟数据时间偏移4第2步:测量Djw(数据抖动)010MHz、0.3Tbit时的时钟抖动4第3步:确定最坏情况下的数据抖动幅度(D1)0时钟抖动4幅度为0.3Tbit4频率为10MHz和7MHz0数据抖动频率为500KHz和1MHz0如果D1Djw，则测试合格4第4步:确定最坏情况下的抖动幅度(D2)0数据抖动4幅度为Djw4频率为500KHz和1MHz0时钟抖动频率为10MHz和7MHz0如果D20.3Tbit，则测试合格1529第1步:最坏情况下时钟数据时间偏移4找到最坏情况下的时间偏移0加载码型文件0把AWG时钟抖动设为500KHz0以每步0:0.1:1Tbit提高时钟数据延迟0提高500KHz抖动，直到接收器测试不合格0记录抖动和时间偏移值，提高500KHz抖动幅度，重复上述程序0记录时间偏移与抖动关系值0找到最坏的时间偏移30精确地生成抖动4生成数据和时钟抖动使用下面的公式0Wfm=k3*sin(2*pi*k1*(time+k20/2*sin(2*pi*k00*time)+k21/2*sin(2*pi*k01*time)))4k00=500K抖动频率4k01=10M抖动频率4k1=时钟频率4k20=500K抖动幅度(psp-p)4k21=10M抖动幅度(psp-p)4k3=垂直标度4必需改变多个参数，以获得适当的值1631灵敏度测试设置32接收机灵敏度测试程序4第1步:为DTG配置RGB灰色锯齿码型4第2步:把DTG共模电压设为3V4第3步:把差分电压摆幅设为170mV4第4步:检查DUT,如果工作正常，则转入下一步；如果设备测试不合格4第5步:以每步20mV降低差分电压摆幅Vswing4第6步:检查设备什么时候测试不合格4第7步:把信号连接到示波器上4第8步:测量差分电压摆幅Vswing4第9步:如果差分摆幅大于150mV，设备测试不合格。如果差分摆幅小于150mV，设备测试合格1733HDMI电缆测试34电缆测试4TMDS数据眼图4其它0信号对间和信号对内时间偏移0阻抗0FEXT,衰减使用TDR示波器进行测试1835准备进行一致性测试36TDS/CSA7000B数字荧光示波器P6330,P7330,P7350差分探头AWG710任意波形发生器TPA-x测试适配器DTG5274数字定时发生器P8018TDR探头TDS/CSA8000B数字取样示波器P7240有源探头要求的设备TDSHT3一致性测试软件1937示波器考虑因素4带宽0XGA及以上:4GHz或以上0XGA以下:2.5GHz4取样速率-20GSa/s4记录长度016M,两条通道0推荐采用选项4M4触发器0信号对间时间偏移串行触发器(仅适合源端测试)0推荐采用选项ST38信号源考虑因素4HDMI码型生成0DTG52740DTGM30模块(三种型号)4抖动注入0AWG710/B2039测试点适配器插座(R型)4TPA-R-DI4TPA-R-SE4TPA-R-TDR`改变信号发生器到HDMI的输出`使用数字取样示波器测量HDMI电缆阻抗`端接HDMI信号，连接差分探头到示波器`端接HDMI信号，连接单端探头到示波器40测试点适配器插头(P型)4TPA-P-DI4TPA-P-SE4TPA-P-TDR`改变信号发生器到HDMI的输出`使用数字取样示波器测量HDMI电缆阻抗`端接HDMI信号，连接差分探头到示波器`端接HDMI信号，连接单端探头到示波器2141一致性测试软件考虑因素用户需求4可靠性4自动化4广泛的测试4测试简便4底线需要使用工具‘迅速’、‘可靠’地进行最广泛的测试因素重要程度结果精度9.50自动化程度8.75测试范围8.25专业测试知识要求少8.00成本8.0042介绍TDSHT3HDMI一致性测试软件最广泛的测试n源端,接收器和电缆测试n内置时钟恢复功能nPLL/原始/理想时钟n温度梯度图n模板余量无法匹敌的可靠性符合CTS标准精确绘制眼图及进行违规测试可靠测量抖动，带有内插数据精确生成抖动完整的解决方案™示波器和探头™一致性测试软件™精心制作的测试夹具™信号源™系列解决方案无可比拟的自动化程度9自动接收器测试9“全选”源端测试9自动模板拟合和测试合格/不合格9单键汇总,报告9GPIB远程控制2243介绍TDSHT344可靠测试进行精确的眼图绘制和测试4精确限幅4单一用户界面，保证丰富的绘制功能4自动进行模板拟合2345可靠测试抖动测量，支持内插数据4基于直方图4基于内插数据46前所未有的自动化4单键多项测试4自动进行接收器测试2447简便易用新型引导式用户界面4使用“全选”改善效率0选择“任意”测试4灵活的测试0绝对控制4记录长度4参考时钟4参考电平控制4自动化接收器测试0测试变得异常简便48单键生成报告细节和汇总4单键报告0缩小了文件尺寸0简便地进行rtf转换0转换成pdf0简便地增加多个会话报告4单键汇总0结果细节4CSV文件2549完整的解决方案4数字存储示波器4数字定时发生器4任意波形发生器4以太网测试软件4差分探头4测试夹具4一致性测试系列解决方案0USB,DVI,HDMI,SATA,PCI-Express50其它解决方案2651软件时钟恢复SW-CRU4时钟恢复0一阶PLL01,2,5,10个眼图4眼图和抖动测试0眼图0直方图计算4时钟和数据抖动4泰克不再提供52TDSDVI4TDSDVI测试软件0对DVI至关重要0仅支持少量测试4过冲/下冲4信号对间/内时间偏移4限定条件下的上升/下降时间0不适合HDMI测试0采用不同的测试方法2753差别SoftCRU–TDSDVI–TDSHT3AspectR.I.FeatureSWCRUSWCRU+DVITDSHT3Criticality/ComplexityMaxVerticalResolutionUUDMMinimizedISIUUDMAutomaticDeskewUUDLMaskTestingUUDHHSelectMultipleTestsUUDHSignalSourceControlUUDHHAutomaticReportGenerationUUDMGPIBSupportUUDLTemplateSemi-autoSemi-autoDHHJitterSemi-autoSemi-autoDHHOvershoot