HDMI problemos, pvz., signalo nebuvimas, nutrūkimas arba trūkstamas ARC/CEC, dažnai kyla dėl netinkamo kaiščio, sukeistos poros arba apversto kištuko ir lizdo vaizdo. Šiame straipsnyje paaiškinamas 19 kontaktų A tipo išdėstymas, kaiščių numeracija ir signalų grupės (TMDS, DDC/EDID, CEC, +5 V, HPD, įžeminimai). Jame taip pat aptariami C ir D tipo pakeitimai su kaiščių lentelėmis, diagramomis ir patikrinimais.
HDMI jungties kontaktų pagrindai
HDMI jungtys turi mažus metalinius kontaktus. Kiekvienas kontaktas perduoda tam tikrą signalą, pvz., vaizdą, garsą, valdymo duomenis ar maitinimą. Daugumoje HDMI jungčių naudojama 19 kontaktų. Šie 19 kaiščių vienu kabeliu perduoda skaitmeninį vaizdą ir garsą. Jie taip pat neša valdymo signalus ir nedidelę 5 voltų elektros liniją.
HDMI jungčių tipai ir kaiščių skaičius
Įprastos 19 kontaktų HDMI jungtys
Visos dažniausiai naudojamos HDMI jungtys naudoja 19 kontaktų:
• A tipas – standartinis HDMI
• C tipas - Mini HDMI
• D tipas - Micro HDMI
• E tipas – automobilių HDMI
Nors šios jungtys yra skirtingo dydžio, jos perduoda tuos pačius 19 signalų. Signalo funkcijos išlieka tos pačios. Keičiasi tik fizinė forma ir kaiščių išdėstymas. E tipas skirtas transporto priemonėms. Jis turi tvirtesnį išorinį apvalkalą ir fiksavimo funkciją, kad vibracija neatlaisvintų jungties.
Rečiau paplitę HDMI tipai
| HDMI tipas | Smeigtukai | Aprašymas |
|---|---|---|
| B tipas | 29 | Dvigubos jungties versija apibrėžta standarte, tačiau naudojama |
| E tipas | 19 | Automobilio versija su užrakto konstrukcija |
HDMI kaiščių numeracijos supratimas
Dviejų eilučių pakopinis kaiščių išdėstymas
HDMI jungtyse naudojamos dvi pakopinės kaiščių eilės, o ne viena tiesi eilutė. Viena eilutė yra šiek tiek paslinkta nuo kitos. Dėl to jungtis tampa mažesnė, bet iš pradžių gali būti sunkiau matyti numeracijos modelį. PIN kodai taip pat priklauso nuo to, kaip nubrėžta jungtis:
• Kai kuriose diagramose pavaizduota kištuko priekinė dalis (kabelio galas).
• Kiti rodo lizdo priekį (skydelį arba PCB jungtį).
Kai vaizdas pasikeičia, smeigtukai gali atrodyti apversti iš kairės į dešinę. Tai dažnai klaidina skaitant kontaktų diagramas.
Kištukas ir lizdas View
Prieš naudodami HDMI kontaktų schemą, patikrinkite, į kurią pusę žiūrite:
• Talpyklos vaizdas iš priekio
• Priekinis kištuko vaizdas
Šie vaizdai gali atrodyti kaip veidrodiniai vienas kito atvaizdai. Viename piešinyje 1 smeigtukas gali būti kairėje; kitame jis gali pasirodyti dešinėje. Kad išvengtumėte klaidų, visada palyginkite schemą su jungties duomenų lapu arba pėdsako brėžiniu. Tokiu būdu suderinsite signalus su smeigtukais teisinga kryptimi.
HDMI kaiščio funkcijos pagal grupes
Sugrupavus 19 kaiščių, lengviau sujungti kontaktus
Užuot traktavus HDMI jungtį kaip 19 atskirų kontaktų, tai padeda ją vertinti kaip kelias funkcines grupes. Tai palengvina kontaktų skaitymą ir patikrinimą. Grupavimas taip pat sumažina klaidų derinant signalus, nes susiję kaiščiai paprastai sėdi kartu ir veikia kaip rinkinys.
TMDS duomenų kanalai ir TMDS laikrodis
• TMDS duomenų kanalai (0, 1, 2): trys didelės spartos diferencialinės poros, perduodančios vaizdo, įterptojo garso ir paketų valdymo duomenis.
• TMDS laikrodis: viena didelės spartos diferencialinė pora, teikianti TMDS duomenų kanalų laiko nuorodą.
• TMDS skydas / įžeminimo kaiščiai: kiekviename TMDS kanale yra netoliese esantis skydas / įžeminimo atskaitos kaištis, palaikantis stabilų grįžtamąjį kelią ir sumažinantis triukšmą.
Valdymo ir šoninės juostos linijos
• DDC (Display Data Channel): I²C SCL ir SDA linijos, naudojamos EDID nuskaitymui, todėl galima nustatyti palaikomus režimus.
• CEC (Consumer Electronics Control): vieno laido valdymo linija, naudojama pagrindiniam komandų signalizavimui tarp prijungtų įrenginių.
• ARC / HEC / HEAC (pasirinktinai): funkcijos, kurios dalijasi kaiščiais tam tikrose HDMI versijose, palaiko garso grąžinimą ir su Ethernet susijusias funkcijas.
Maitinimo, būsenos ir įžeminimo vaidmenys
• +5 V: maitina su EDID / DDC susijusias grandines ir gali palaikyti kai kuriuos aktyvius adapterius ribotame srovės diapazone.
• HPD (Hot Plug Detect): būsenos signalas, nurodantis, kad prijungtas įrenginys yra ir paruoštas, kuris gali suaktyvinti EDID nuskaitymus ir nuorodos nustatymą.
• Įžeminimas ir skydai: pateikite atskaitos ir grįžimo kelius tiek didelės spartos TMDS signalams, tiek mažo greičio valdymo linijoms.
Galios ir nuorodų greitoji lentelė (A tipas)
| Kategorija | Tipiniai kaiščiai (A tipas) | Funkcija |
|---|---|---|
| +5 V maitinimas | Kaištis 18 | Suteikia +5 V (paprastai iki ~50 mA) EDID/DDC logikai ir kai kuriems adapteriams |
| Karšto kištuko aptikimas (HPD) | Kaištis 19 | Buvimo / parengties signalas, galintis suaktyvinti EDID nuskaitymus ir ryšio nustatymą |
| TMDS skydai / Pagrindai | Smeigtukai 2, 5, 8, 11 | TMDS diferencialinių porų ekrano/grąžinimo nuoroda |
| Valdymo įžeminimas | Kaištis 17 | Bendra CEC, DDC ir susijusių valdymo funkcijų antžeminė nuoroda |
Standartinis HDMI A tipo 19 kontaktų kontaktas
| Smeigtukas | Signalas (bendras pavadinimas) | Trumpa funkcija |
|---|---|---|
| 1 | TMDS duomenys2+ | 2 didelės spartos duomenų perdavimo kanalas (teigiamas) |
| 2 | TMDS Data2 skydas | Antžeminio / skydo nuoroda duomenims2 |
| 3 | TMDS duomenys2− | 2 didelės spartos duomenų kanalas (neigiamas) |
| 4 | TMDS duomenys1+ | 1 didelės spartos duomenų perdavimo kanalas (teigiamas) |
| 5 | TMDS Data1 skydas | Antžeminio / skydo nuoroda duomenims1 |
| 6 | TMDS duomenys1− | 1 didelės spartos duomenų kanalas (neigiamas) |
| 7 | TMDS duomenys0+ | Didelės spartos duomenų kanalas 0 (teigiamas) |
| 8 | TMDS Data0 skydas | Antžeminio / skydo nuoroda Data0 |
| 9 | TMDS duomenys0− | Didelės spartos duomenų kanalas 0 (neigiamas) |
| 10 | TMDS laikrodis+ | Laikrodžio kanalas (teigiamas) |
| 11 | TMDS laikrodžio skydas | Laikrodžio įžeminimo / ekrano nuoroda |
| 12 | TMDS laikrodis− | Laikrodžio kanalas (neigiamas) |
| 13 | VRK | Buitinės elektronikos valdymo magistralė |
| 14 | ARC/HEC/Rezervuota* | Vaidmuo priklauso nuo HDMI versijos ir funkcijų palaikymo |
| 15 | DDC SCL | I²C laikrodis EDID/DDC |
| 16 d. | DDC SDA | I²C duomenys EDID/DDC |
| 17 | Žemė (CEC/DDC/HEAC) | Valdymo ir (arba) šoninės juostos įžeminimo atskaitos taškas |
| 18 | +5 V | +5 V maitinimas (ribota srovė) |
| 19 | HPD / ARC / HEC * | Karšto kištuko aptikimas; ARC/HEC vaidmuo skiriasi priklausomai nuo versijos |
Mini HDMI C tipo kontaktų skirtumai
Kas išlieka tas pats ir kas keičiasi?
"Mini HDMI" (C tipas) naudoja tuos pačius 19 HDMI signalų kaip ir A tipas, tačiau jungtis yra mažesnė. Kad tilptų į šį mažesnį korpusą, kaiščiai pertvarkomi. Signalo vaidmenys išlieka tie patys, tačiau keičiasi PIN kodai ir pozicijos. Prieš priskirdami tinklus, visada patikrinkite, ar duomenų lape nėra tikslios C tipo jungties.
C tipo signalai pagal grupes
| C tipo kaiščių diapazonas | Signalų grupė | Pastabos |
|---|---|---|
| TMDS kaiščiai (keli) | Data2 / Data1 / Data0 poros + skydai | Tie patys signalo vaidmenys kaip ir A tipo, bet dedami ant skirtingų kaiščių |
| TMDS laikrodžio kaiščiai | Laikrodžio diferencialo pora + skydas | Toks pat signalo vaidmuo kaip ir A tipo, bet dedamas ant skirtingų kaiščių |
| Valdymo kaiščiai | CEC + DDC (SCL/SDA) | Tos pačios funkcijos, bet PIN kodai skiriasi |
| Maitinimo / būsenos kaiščiai | +5 V + HPD | Tos pačios funkcijos, bet PIN numeriai skiriasi |
| Pagrindas | TMDS ir kontrolės pagrindai | Aikštelės vis dar naudojamos, bet jų vietos keičiasi |
"Micro HDMI" D tipo kontaktų išdėstymas
D tipas yra mažiausia 19 kontaktų HDMI jungtis
"Micro HDMI" (D tipas) yra mažiausia HDMI jungtis, kuri vis dar palaiko visus 19 signalų. Smeigtukai supakuoti arti vienas kito, o korpusas labai mažas. Dėl šios priežasties orientacija yra labai svarbi. Skaitydami D tipo diagramą visada patikrinkite, ar matote kištuką ar lizdą, kad neapverstumėte kaiščių tvarkos.
D tipo signalai pagal grupes
| Smeigtukai (D tipas, sugrupuotas rodinys) | Signalų grupė |
|---|---|
| TMDS grupės | Data2 / Data1 / Data0 diferencialinės poros + skydai |
| TMDS laikrodžių grupė | Laikrodžio diferencialo pora + skydas |
| Kontrolinė grupė | CEC, DDC SCL/SDA, valdymo įžeminimas |
| Maitinimas / būsena | +5 V, HPD |
HDMI kontaktų išdėstymo naudojimo atvejai ir trikčių šalinimo kontrolinis sąrašas
HDMI kontaktų taikymas tikroje aparatinėje įrangoje
Kai matote kaiščius kaip grupes, tampa daug lengviau sukurti ir derinti HDMI aparatinę įrangą: TMDS poros turi būti suderintos ir nukreiptos kaip tikros diferencialinės poros. Prijunkite valdymo ir maitinimo kaiščius į reikiamas vietas, kad +5 V, HPD ir DDC galėtų parodyti ryšį. Gauti grupes ir orientaciją teisingai apsaugo nuo daugelio "nėra signalo" ir atsitiktinių iškritimo problemų.
Dizaino ir integravimo naudojimas
Pasirinktinės plokštės ir pertvarų jungtys
Atidžiai suderinkite A, C arba D tipo kaiščių atvaizdavimą ir patvirtinkite jungtį view, kad išvengtumėte veidrodinio kištuko ir lizdo klaidų.
Adapteriai ir keitikliai
Laikykite TMDS poras suderintas ir įsitikinkite, kad prijungti reikiami valdymo kaiščiai, kad išvengtumėte signalo ir funkcijų trūkumo.
PCB maršrutas ir bandymo taškai
Laikykite TMDS poras trumpas ir suderintas ir suteikite prieigą prie DDC linijų, kad palaikytumėte EDID patikrinimus derinimo metu.
HDMI kontaktų šalinimo kontrolinis sąrašas
Nėra vaizdo įrašo ir nėra EDID aptikimo
Pirmiausia patikrinkite +5 V ir HPD, tada patvirtinkite DDC SCL ir SDA tęstinumą.
EDID skaito, bet nėra paveikslėlio
Patikrinkite TMDS duomenis ir laikrodžių poras, ar nėra atidarymų, šortų, sukeistų porų ar atvirkštinio poliškumo.
Blizgučiai, sniegas ar iškritimai
Ieškokite silpnos TMDS signalo kokybės, dažnai susijusios su įžeminimo / ekrano problemomis, kabelio pažeidimais ar varžos pertraukomis.
CEC arba ARC nepavyksta, bet vaizdo įrašas veikia
Patikrinkite CEC tęstinumą, susijusius ARC/HEC/HEAC kaiščius (jei naudojami) ir valdymo įžeminimą.
Mechaninių pažeidimų požymiai
Sulenkti kaiščiai ar įtrūkusios jungtys gali nutraukti vieną liniją, o kitos vis dar veikia, todėl gali iš dalies arba nestabiliai veikti.
Išvada
HDMI kontaktai yra prasmingesni, kai 19 kontaktų yra sugrupuoti pagal vaidmenis: TMDS poros perduoda vaizdo ir garso įrašus, DDC skaito EDID, CEC/ARC naudoja šoninės juostos linijas, o +5 V su HPD padeda užmegzti ryšį. Jei nėra gedimų, patikrinkite jungtį view pirmiausia, tada patikrinkite +5 V/HPD, DDC SCL/SDA ir TMDS poras, ar nėra apsikeitimų, atsidarymo ar atvirkštinio poliškumo.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Ar DDC, CEC ir HPD yra 5 V signalai?
Ne. DDC ir CEC yra žemos įtampos valdymo linijos. HPD yra būsenos eilutė. Tik 18 kaištis yra +5 V maitinimas.
Ar 18 kaištis (+5 V) gali maitinti įrenginius?
Tik mažos apkrovos. Per didelis traukimas gali sukelti EDID, signalą ar iškritimą.
Ar eARC yra tas pats, kas ARC?
Ne. Tai skirtingi režimai, o vaizdo įrašas gali veikti net tada, kai ARC/eARC sugenda.
Kodėl kai kuriuose smeigtukuose parašyta "ARC/HEC/Reserved"?
Šie kaiščiai keičia vaidmenis, atsižvelgiant į HDMI funkcijas ir versijų palaikymą.
Kokius du kaiščius pirmiausia reikia patikrinti multimetru?
18 kaištis (+5 V) ir 19 kaištis (HPD).
Kodėl HDMI veikia maža raiška, bet sugenda esant didelei raiškai?
Aukštesniems režimams reikia švaresnio TMDS signalizavimo; pirmiausia atsiranda kabelio praradimas, blogas ekranavimas / įžeminimas arba jungties problemos.
