HDMI probleemid nagu signaali puudumine, katkestused või puuduv ARC/CEC tuleb sageli valest tihvtidest, vahetatud paarist või pistiku vahetamisest võrreldes pistikupesa vaatega. See artikkel selgitab 19-kontaktilist A-tüüpi paigutust, tihvtide nummerdamist ja signaaligruppe (TMDS, DDC/EDID, CEC, +5 V, HPD, maandused). Samuti käsitletakse Type C ja Type D muudatusi pin-tabelite, diagrammide ja kontrollidega.
HDMI pistiku pistiku väljalaske põhitõed
HDMI-pistikutel on sees väikesed metallkontaktid. Iga kontakt kannab kindlat signaali, nagu video, heli, juhtimisandmed või toide. Enamik HDMI pistikuid kasutab 19 kontakti. Need 19 kontakti kannavad digitaalset videot ja heli ühe kaabli kaudu. Nad kannavad ka juhtimissignaale ja väikest 5-voldist elektriliini.
HDMI pistiku tüübid ja tihvtide arv
Levinud 19-kontaktilised HDMI pistikud
Kõige levinumad HDMI pistikud kasutavad kõik 19 kontakti:
• Tüüp A – standardne HDMI
• Tüüp C - Mini HDMI
• Tüüp D - Micro HDMI
• Tüüp E - Auto HDMI
Kuigi need pistikud on erineva suurusega, kannavad nad samu 19 signaali. Signaalifunktsioonid jäävad samaks. Ainult füüsiline kuju ja nõela paigutus muutuvad. Tüüp E on mõeldud sõidukitele. Sellel on tugevam väliskest ja lukustusfunktsioon, mis takistab vibratsioonil ühenduse lõdvendamist.
Vähem levinud HDMI tüübid
| HDMI tüüp | Tihvtid | Kirjeldus |
|---|---|---|
| Tüüp B | 29 | Topeltlingi versioon on standardis defineeritud, kuid seda kasutatakse |
| Tüüp E | 19 | Autoversioon lukustusega |
HDMI pinnide nummerdamise mõistmine
Kahe rea astmeline tihvttide paigutus
HDMI-pistikud kasutavad kahte astmelist rida tihvte, mitte ühte sirget rida. Üks rida on veidi teisest nihkes. See muudab pistiku väiksemaks, kuid võib ka nummerdamismustri alguses raskemini nähtavaks. PIN-koodid sõltuvad ka sellest, kuidas pistik on tõmmatud:
• Mõned diagrammid näitavad pistiku esiosa (kaabli otsa).
• Teised näitavad pistikupesa esikülge (paneel või PCB pistik).
Kui vaade muutub, võivad tihvtid tunduda vasakult paremale pöörlevat. See ajab tihti segadust pinout diagramme lugedes.
Pistik vs Pistikupesa vaated
Enne HDMI pinouti skeemi kasutamist kontrolli, kummale poole vaatad:
• Pistikupesa eestvaade
• Pistiku esivaade
Need vaated võivad välja näha nagu üksteise peegelpildid. Ühes joonistuses võib Pin 1 olla vasakul; teises võib see ilmuda paremal. Vigade vältimiseks võrdle skeemi alati ühenduse andmelehe või jalajälje joonisega. Nii sobitad signaalid tihvtidega õiges suunas.
HDMI tihvtide funktsioonid gruppide kaupa
19 tihvti rühmitamine teeb tihvtide eemaldamise lihtsamaks
Selle asemel, et käsitleda HDMI pistikut kui 19 eraldi kontakti, on kasulik vaadelda seda kui mõnda funktsionaalset gruppi. See teeb pinouti lihtsamini loetavaks ja kontrollitavaks. Grupeerimine vähendab ka vigu, kui signaalid sobitatakse, kuna seotud tihvtid kipuvad koos istuma ja toimima komplektina.
TMDS andmekanalid ja TMDS kell
• TMDS andmekanalid (0, 1, 2): Kolm kiiret diferentsiaalpaari, mis kannavad videot, sisseehitatud heli ja paketipõhiseid juhtimisandmeid.
• TMDS takt: Üks kiire diferentsiaalpaar, mis annab TMDS-andmekanalite ajastuse viite.
• TMDS kilp/maandustihvtid: Iga TMDS kanal sisaldab lähedal olevat kilbi/maandusreferentsti, mis toetab stabiilset tagasipöördumisteed ja vähendab müra.
Juhtimis- ja külgsagedusliinid
• DDC (Display Data Channel): I²C SCL ja SDA liinid, mida kasutatakse EDID-i lugemiseks, et toetatud režiime saab tuvastada.
• CEC (Consumer Electronics Control): Ühejuhtmeline juhtliin, mida kasutatakse ühendatud seadmete vahel põhilisandi edastamiseks.
• ARC / HEC / HEAC (valikuline): Funktsioonid, mis jagavad tihvte teatud HDMI versioonides, toetades heli tagasitulekut ja Ethernetiga seotud funktsioone, kui need on rakendatud.
Võim, staatus ja maandamise rollid
• +5 V: Varustab toite EDID/DDC-ga seotud skeemidele ja toetab mõningaid aktiivseid adaptereid piiratud vooluvahemikus.
• HPD (Hot Plug Detect): Olekusignaal, mis näitab, et ühendatud seade on olemas ja valmis, mis võib käivitada EDID-i lugemised ja lingi seadistamise.
• Maandus ja kilbid: Pakuvad referents- ja tagasiteed nii kiiretele TMDS-signaalidele kui ka madala kiirusega juhtliinidele.
Võimsuse ja viite kiirtabel (tüüp A)
| Kategooria | Tüüpilised tihvtid (tüüp A) | Funktsioon |
|---|---|---|
| +5 V võimsus | Pin 18 | Pakub +5 V (tavaliselt kuni ~50 mA) EDID/DDC loogika ja mõnede adapterite jaoks |
| Hot Plug Detection (HPD) | Pin 19 | Kohalolek/valmis signaal, mis võib käivitada EDID lugemised ja lingi seadistamise |
| TMDS kilbid / maapinnad | Tihvtid 2, 5, 8, 11 | Kilbi/tagasipöördumise viide TMDS diferentsiaalpaaride jaoks |
| Kontrollala | Pin 17 | Jagatud maapealne viide CEC, DDC ja seotud juhtimisfunktsioonide jaoks |
Standardne HDMI Type A 19-kontaktiline tihvt-väljund
| Pin | Signaal (tavaline nimetus) | Lühike funktsioon |
|---|---|---|
| 1 | TMDS Data2+ | Kiire andmekanal 2 (positiivne) |
| 2 | TMDS Data2 kilp | Maapinna/kilbi viide Data2 jaoks |
| 3 | TMDS Data2− | Kiire andmekanal 2 (negatiivne) |
| 4 | TMDS Data1+ | Kiire andmekanal 1 (positiivne) |
| 5 | TMDS Data1 Shield | Maapinna/kilbi viide Data1 jaoks |
| 6 | TMDS andmed1− | Kiire andmekanal 1 (negatiivne) |
| 7 | TMDS Data0+ | Kiire andmekanal 0 (positiivne) |
| 8 | TMDS Data0 Shield | Maapinna/kilbi viide Data0 jaoks |
| 9 | TMDS Data0− | Kiire andmekanal 0 (negatiivne) |
| 10 | TMDS Clock+ | Kella kanal (positiivne) |
| 11 | TMDS Clock Shield | Maandus/kilbi viide kella jaoks |
| 12 | TMDS kell− | Kellakanal (negatiivne) |
| 13 | CEC | Tarbeelektroonika juhtimisbuss |
| 14 | ARC/HEC/Reserved* | Roll sõltub HDMI versioonist ja funktsioonide toest |
| 15 | DDC SCL | I²C kell EDID/DDC jaoks |
| 16 | DDC SDA | I²C andmed EDID/DDC jaoks |
| 17 | Maa (CEC/DDC/HEAC) | Juhtimis/külgriba maandusviide |
| 18 | +5 V | +5 V toide (piiratud vool) |
| 19 | HPD / ARC/HEC* | Hot Plug Detect; ARC/HEC roll varieerub versiooniti |
Mini HDMI Type C tihvtide väljundi erinevused
Mis jääb samaks vs mis muutub?
Mini HDMI (tüüp C) kasutab samu 19 HDMI signaali nagu tüüp A, kuid pistik on väiksem. Selle väiksema kere sobitamiseks on tihvtid ümber paigutatud. Signaali rollid jäävad samaks, kuid PIN-koodid ja positsioonid muutuvad. Kontrolli alati andmelehte, et leida täpselt Type C ühendus oma plaadil enne võrkude määramist.
Tüüp C signaalid rühmade kaupa
| Tüüp C tihvtide vahemik | Signaaligrupp | Märkused |
|---|---|---|
| TMDS tihvtid (mitmed) | Data2 / Data1 / Data0 paarid + kilbid | Sama signaali rollid nagu Type A, kuid paigutatud erinevatele tihvtidele |
| TMDS kella tihvtid | Kella diferentsiaalpaar + kilp | Sama signaali roll mis tüüp A, kuid paigutatud erinevatele kontaktidele |
| Juhttihvtid | CEC + DDC (SCL/SDA) | Funktsioonid on samad, kuid PIN-koodid erinevad |
| Toite/oleku tihvtid | +5 V + HPD | Funktsioonid on samad, kuid tihvtide numbrid erinevad |
| Väljakud | TMDS ja kontrollalad | Territooriume kasutatakse endiselt, kuid nende asukohad muutuvad |
Micro HDMI Type D pinout paigutus
tüüp D on väikseim 19-kontaktiline HDMI pistik
Micro HDMI (tüüp D) on väikseim HDMI-ühendus, mis toetab kõiki 19 signaali. Tihvtid on tihedalt kokku pakitud ja kere on väga väike. Seetõttu on orienteerumine väga oluline. Kui loed Type D diagrammi, kontrolli alati, kas näed pistikut või pistikupesa, et mitte muuta tihvtide järjekorda.
D-tüüpi signaalid gruppide kaupa
| Tihvtid (tüüp D, grupeeritud vaade) | Signaaligrupp |
|---|---|
| TMDS grupid | Data2 / Data1 / Data0 diferentsiaalpaarid + kilbid |
| TMDS kellagrupp | Kella diferentsiaalpaar + kilp |
| Kontrollrühm | CEC, DDC, SCL/SDA, kontrollmaa |
| Võim/staatus | +5 V, HPD |
HDMI pinouti kasutusjuhtumid ja tõrkeotsingu kontrollnimekiri
HDMI pinouti rakendamine päris riistvaras
Kui näed tihvte gruppidena, muutub HDMI riistvara disainimine ja silumine palju lihtsamaks: hoia TMDS-paarid sobitatud ja suunatuna tõeliste diferentsiaalpaaridena. Juhtmejuhtimine ja toitepinnid õigesse kohta, et +5 V, HPD ja DDC saaksid ühenduse üles tuua. Gruppide ja orientatsiooni õige seadistamine aitab vältida paljusid "signaali puudumise" ja juhuslike katkestuste probleeme.
Disaini ja integreerimise kasutusalad
Kohandatud paneelid ja vaheseinte ühendused
Sobitage hoolikalt A-, C- või D-tüüpi tihvtide kaardistamine ning kinnitage pistiku vaade, et vältida peegeldunud pistikupesa ja pistikupesa vigu.
Adapterid ja konverterid
Hoia TMDS-paarid sobitatud ja kontrolli, et vajalikud juhtpinnid on ühendatud, et vältida signaali puudumist ja funktsioonide puudumist.
Trükkplaadi marsruutimine ja testipunktid
Hoia TMDS-paarid lühikesed ja sobitatud ning anna ligipääs DDC liinidele, et toetada EDID-i kontrolle silumise ajal.
HDMI pinouti tõrkeotsingu kontrollnimekiri
Puudub video ja EDID tuvastus puudub
Kontrolli esmalt +5 V ja HPD, seejärel kinnita DDC SCL ja SDA järjepidevus.
EDID lugeb, aga pilt puudub
Kontrolli TMDS-i andmeid ja kellapaaride avamisi, lühikesi, vahetatud paare või vastupidist polaarsust.
Sädemed, lumi või väljalangevad
Otsi nõrka TMDS-i signaali kvaliteeti, mis on sageli seotud maandus/kilbi probleemide, kaabli kahjustuse või takistuse purunemisega.
CEC või ARC ebaõnnestub, kuid video töötab
Kontrolli CEC-i, seotud ARC/HEC/HEAC tihvtide (kui kasutatakse) ja juhtimismaanduse järjepidevust.
Mehaaniliste kahjustuste märgid
Kõverad tihvtid või pragunenud liited võivad ühe liini katkestada, samal ajal kui teised töötavad, põhjustades osalist või ebastabiilset tööd.
Kokkuvõte
HDMI pinout'id on mõistlikumad, kui 19 tihvti on rollide kaupa rühmitatud: TMDS paarid kannavad videot ja heli, DDC loeb EDID-i, CEC/ARC kasutab külgriba jooni ja +5 V koos HPD-ga aitab ühenduse käivitada. Rikete korral kontrolli esmalt pistiku vaadet, seejärel kontrolli +5 V/HPD, DDC SCL/SDA ja TMDS paare vahetuste, avamiste või vastupidise polaarsuse jaoks.
Korduma kippuvad küsimused [KKK]
Kas DDC, CEC ja HPD on 5 V signaalid?
Ei. DDC ja CEC on madalpinge juhtliinid. HPD on staatusejoon. Ainult Pin 18 annab +5 V voolu.
Kas Pin 18 (+5 V) saab seadmeid toita?
Ainult väikesed koormad. Liiga suur tarbimine võib põhjustada EDID-i puudumist, signaali puudumist või katkestusi.
Kas eARC on sama mis ARC?
Ei. Need on erinevad režiimid ja video võib töötada isegi siis, kui ARC/eARC ebaõnnestub.
Miks mõned tihvtid ütlevad "ARC/HEC/Reserved"?
Need tihvtid muudavad rolli vastavalt HDMI funktsioonidele ja versioonitoele.
Milliseid kahte tihvti tuleks esmalt multimeetriga kontrollida?
Pin 18 (+5 V) ja Pin 19 (HPD).
Miks HDMI töötab madala resolutsiooniga, kuid ebaõnnestub kõrge resolutsiooniga?
Kõrgemad režiimid vajavad puhtamat TMDS-signaali; Esimesena ilmnevad kaabli kadu, halb kaitse/maandus või pistikuprobleemid.
