前言
本章主要介绍高速电路HDMI原理图相关内容。之前一直找不到硬件题目来练习，老羡慕人家做软件的，最近发现牛客居然有硬件相关题目！这是链接，牛客网刷题(点击可以跳转)，而且它登陆后会自动保存刷题记录，重新登录时不会又原地重练，我觉得这一点还挺好的。个人刷题练习系列专栏：个人CSDN牛客刷题专栏而且牛客的硬件板块还挺多的，包括FPGA等等，而CSDN相对硬件板块太少了，如下是牛客硬件专项题目位置：文章目录
前言一.HDMI介绍二.HDMI信号说明三.HDMI模块框图四.HDMI电路图结束语一.HDMI介绍
HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清多媒体接口，传输数字信号以及音频信号。HDMI与去掉音频传输功能的UDI(Unified Display Interface)统一显示接口都继承DVI的核心技术“传输最小化差分信号”TMDS，从本质上来说仍然是DVI的扩展。二.HDMI信号说明
HDMI接口主要有Type A、Type B、Type C、Type D、Type E五种类型，最常见应用最广泛的是HDMI Type A，引脚如下图所示：Type A HDMI可向后兼容于现今多数显示器与显卡所使用的DVI-D或DVI-I接口（但不支持DVI-A），这表示采用DVI-D接口的信号来源可以透过转换线驱动HDMI显示屏，但转换并不支持音频发送等功能。
三.HDMI模块框图
1、TMDS Channel 0~2：三组差分信号，TMDS Clock Channel：差分信号的时钟。
在一个时钟周期内，每个TMDS通道可以传输10bit数据。
Source端原始数据为8位，经过转换成10位数据，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(使TMDS发送的"0"、"1"数量保持一致)。
通过这种算法，会使得数据的传输和恢复更加可靠。
Sink端接收到10bit数据后再还原回8bit数据。
Pclk Clock：像素时钟，例：1920x1080p/60hz，Pclk Clock=198060=124.4MHz
带宽：1s内传输的数据量（bit），例：1920x1080p/60hz，色深8位，RGB三色就是24bit，
198060*24=2.99GHz
CTL0~3：=1000后面传输视频数据(Pixel component)
=1011后面传输数据包(Auxiliary Data）
2、**DDC：**一种I2C总线。主要用于读取EDID、HDCP数据。EDID:通常是256字节，在Sink设备的EEPROM中存放EDID信息，Source在收到HPD后会通过DDC通道读取EDID得到显示设备的属性。
3、CEC:一种单总线。CEC是一种单总线双向串行总线，引脚为pin13。
CEC的作用就是实现TV和各种设备间的通信。
例如，TV与视频盒子相连，用电视的遥控器进行控制，那么就可以通过HDMI的CEC将这控制信号传送到视频盒子，反之，亦可用视频盒子的遥控器去控制电视。
有时，TV连接着多个CEC设备，为了区分开来，就需要物理地址和逻辑地址。
物理地址：通过EDID分配，具有唯一性。
逻辑地址：指定设备属于什么类型。
链接:HDMI音视频传输协议
4、Utility:自定义的总线，目前没有使用过。
5、HPD：热拔插。pin19引脚是HPD，作用是检测HDMI两端是否连接，工作过程：
①、当HDMI接口连接起来，sink将HPD由低电平拉高。
②、source检测到HPD被拉高，于是命令DDC开始干活，DDC读取sink的EDID数据，认为咱俩合适，就叫TMDS开始发送视频数据。
③、如果sink想强制刷新一波EDID数据，可以再把HPD拉低->拉高
④、当HDMI接口断开时，sink无法将HPD信息传达过去，source的HPD自然是一直为低。
⑤值得一提的是，由于source的pin18可以向sink提供+5V电源，所以即使sink不开机，sink也可以利用这+5V电源将HPD拉高，进而使source的DDC和TMDS工作。可惜的是，由于HDCP没有工作起来，所以此时TMDS并不能真正的通信起来。
6、除此之外还连接着+5V电源线。
补充：
CEC：Consumer Electronics Control 用户电气控制,CEC可以控制从设备的一些状态，比如开机，可供厂家自己定制HDMI消息，比如DVD与TV，DVD通过HDMI线连接到TV，用TV的遥控器可以控制DVD，令DVD执行某种功能，那么该功能的命令信号就是通过TV与DVD间的CEC引脚传输的。DDC：用来获取被接设备的信息EDID（扩展显示标识数据 ）DDC是IIC接口，可以结合HDMI的19管脚（热拔插信号）来读取被接设备的一些有用信息，比如分辨率。FPGA检测到显示器后可以通过DDC读取显示器的分辨率，从而达到智能识别分辨率，FPGA设备可以根据分辨率调整输出（比如我们把笔记本的HDMI接到1080p的显示器和720p的显示器笔记本的输出会自己做调整适应不同的显示器）HPD：Hot Plug Detect 热拔插检测，用于HDMI设备是否连接
HDMI(Receiver)接收端(通常为显示器)，通常是HDMI接收端配置EDID，HDMI(Transmitter)发送端获取EDID信息，配置适合的分辨率，通过TMDS差分信号传输视频数据。
下面是SiI9136 HDMI Transmitter模块框图：
四.HDMI电路图
FPGA端：此段至转换型号为并行信号，注意等长。
转换芯片：
DDC：
连接器端：此段到转换芯片为高速差分信号，注意阻抗、差分、延时、尽可能短等。
结束语
以上就是高速电路HDMI原理图概述的内容。推荐牛客网刷题(点击可以跳转)的硬件刷题板块。参考资料：
链接: HDMI音视频传输协议
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