HDMI 信号原理及其处理，测试流程
Source设备检测TMDS信号是否被上拉到3.3V,有部分设备会检测所有的TMDS信
号被上拉才输出TMDS信号，部分设备必须要检测到Clock上拉才输出信号，部
分设备只要检测到某对TMDS被上拉即输出该上拉的TMDS.
• Source设备输出目前设置的分辩率的信号到Sink端。
HDMI（High-Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口）是一种全数字化的视频和音频接口技术，它能同时传输未压缩的视频数据和压缩或未压缩的数字音频数据。HDMI的原理及测试方法是数字显示技术领域的核心内容之一。
HDMI技术的原理涉及多方面的信号处理和传输机制。它使用了TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号）技术来传输视频和音频数据。TMDS技术能够支持高速的信号传输，其差分信号的上拉电压为+3.3V，端口阻抗为50欧姆，单端信号摆幅为400-600mV，标称值为500mV。差分信号的逻辑摆幅范围一般在800-1200mV之间，但实际上差分电压的摆幅可以在150mV到1200mV之间变化。偏置电压由Sink端提供， Sink端提供的终结电压是3.3V。
在HDMI的信号传输过程中，Source设备和Sink设备之间会有一个上电协商过程。Source设备上电后会检测HPD（Hot Plug Detect，热插拔检测）是否被上拉至2V以上。若检测到HPD上拉，Source设备会通过DDC（Display Data Channel，显示数据通道）读取EDID（Extended Display Identification Data，扩展显示识别数据）信息，以确定Sink设备支持的分辨率和性能。之后，Source设备会根据检测到的TMDS信号是否被上拉到3.3V来决定是否输出TMDS信号。具体行为会根据设备的实现而异，有的设备会检查所有TMDS信号，有的只检查时钟信号或者某些特定的TMDS信号对。
在HDMI测试流程中，需要确保TMDS信号能正确地进行上拉，并且确认Source设备能够正确地根据Sink设备提供的能力输出对应分辨率的信号。
HDMI标准经历了多次更新，随着版本的提升，接口类型、数据速率、传输特性等都有所改变。HDMI的接口类型主要有Type A、Type B、Type C、Type D和Type E。Type A是目前最为通用的接口类型，Type B和Type C分别对应于双通道和迷你HDMI接口，Type D是微型HDMI接口，而Type E是为汽车电子专门设计的接口。
HDMI的各个版本都有其特定的原理框图，其中HDMI 1.3标准和HDMI 1.4标准还引入了HEAC（HDMI Ethernet and Audio Return Channel）通道，这是1.4规范新增的功能，用于以太网通道和音频回传通道。
TMDS数据与Clock的关系也在HDMI标准中有所规定，每个TMDS时钟周期上发送10个数据位，TMDS数据速率理论上可以高达1.65Gbps，而实际上的最高速率为1.485Gbps（对于1920*1080P/50Hz/24bit）。在HDMI 1.4版本中，最高数据速率可达3.4Gbps，实际上的最高数据速率是2.97Gbps（对于4096*2160/24Hz/24bit）。
像素时钟Pixel clock与TMDS clock之间的关系会根据不同的颜色深度有所不同。例如，在24bit模式下，TMDS clock等于1倍的Pixel clock，而在30bit模式下，TMDS clock等于1.25倍的Pixel clock，以此类推。数据速率可以通过特定的公式计算得出，其中包括水平像素数、垂直像素数、屏幕刷新率和颜色深度等参数。
在HDMI信号传输时，数据速率的估算也十分关键。数据速率的估算公式为：Pixels/Second = H-Pixels * V-Pixels * Rate * (1 + Overhead/100)，其中H-Pixels代表水平像素，V-Pixels代表垂直像素，Rate代表屏幕刷新率，而Overhead是与空白时间相关的额外开销，通常为20%。
整体而言，HDMI的原理和测试方法涵盖了信号的传输机制、设备间的协商过程、不同版本的标准特性，以及数据速率和时钟关系的计算。随着HDMI技术的持续发展和优化，了解这些基础知识对于从事相关技术工作的工程师来说至关重要。
