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[HDMI] HDMI極限速率是如何定義的？期待高頻前輩釋疑�。�！
P:2011-04-13 22:15:32
1
這段時(shí)間很苦惱啊，客戶問(wèn)我HDMI極限速率10.2Gbps是怎么定義出來(lái)的？各位前輩幫忙解答啊
HDMI 3個(gè)通道，一個(gè)波載10bit，340MHZ時(shí)，容量可以達(dá)到10.2Gbps，
a.340MHZ是帶寬，與byte是什么關(guān)系？等于1HZ=1byte嗎？
b.10bit不是10個(gè)長(zhǎng)的二進(jìn)制碼嗎？即1010110110。為何看起來(lái)像以8B/10B編碼，一個(gè)波只載10個(gè)10位的二進(jìn)制碼？
c.10.2Gbps到底是怎么計(jì)算出來(lái)的？340MHZ又是怎么來(lái)的？
我的理解是HDMI協(xié)議已經(jīng)定義好一個(gè)波載多少信息量，而載到340MHZ時(shí)候出現(xiàn)亂碼、誤碼。因?yàn)?65MHZ 時(shí)是傳4.98Gbps的。那么波載多少個(gè)信息量是怎么定義的？是否可以100bit在34MHZ 傳10Gbps？ d.8b/10B是如何編碼的？如何保證一個(gè)字節(jié)的起點(diǎn)在哪，終點(diǎn)在哪？8B/10B共有256位，為何需要這么多？
e.我們測(cè)試衰減要到5GHZ，這是為何？.cat 6A 為500MHZ，為何傳10Gbps，其實(shí)和上面問(wèn)題一樣。
我自己通俗理解帶寬與速率為，3條公路，每條公路可以并行10.2輛車(chē)，每秒通過(guò)340M輛車(chē)，那么就是10.2Gbps。個(gè)人通俗記憶之用
期待前輩解答，讓我們一起學(xué)習(xí)。
［chenwei259 在 2011-4-14 20:20:15 編輯過(guò)］
cu cm - cubic centimeter立方厘米,厘米 （0） 投訴
P:2011-04-15 16:23:23
3
樓主問(wèn)的問(wèn)題比較深，知道的也不太愿意回答。
今天心情好就先簡(jiǎn)單的給你介紹一下。
HDMI有4P信號(hào)線，其中有3P分別用來(lái)傳輸紅、綠、藍(lán)三種色彩分量的信號(hào)，1P用來(lái)傳輸clock信號(hào)。
HDMI升級(jí)到1.3版本后就有了相關(guān)的定義，可以支持到24位、36位、最高48位的色深。
這是就規(guī)定了HDMI CAT2的最高傳輸速率為10.2G。
舉個(gè)例子：現(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用最多的1080P 60Hz ，就是屏幕顯示為橫向1920個(gè)像素、縱向1080個(gè)像素，每秒刷新60次。用公式計(jì)算下來(lái)其像素頻寬(就是你說(shuō)的時(shí)鐘頻率)大約為148.5MHz。
可以理解為HDMI的每對(duì)信號(hào)線每秒傳輸148.5兆個(gè)像素。
這里的1個(gè)像素是有一個(gè)10位的二進(jìn)位碼組成，其中有8位是視頻數(shù)據(jù)，2位是控制信號(hào)，HDMI的8位視頻二進(jìn)制碼信號(hào)發(fā)出時(shí)先要經(jīng)過(guò)一個(gè)8b/10b的編碼器，將8位信號(hào)加上2位控制信號(hào)后發(fā)送，所以1個(gè)像素是由10位二進(jìn)制碼組成。
上面1080P的傳輸速率就可以理解為3對(duì)*148.5MHz*10位=4.455G/s
這個(gè)就是HDMI的傳輸速率，對(duì)應(yīng)的10.2G也就可以理解了，最高10.2G/S、每對(duì)3.4G/S、像素頻寬340MHz
上面所說(shuō)的1080P就是3*8=24位的傳輸，就是說(shuō)1080P 60Hz實(shí)際傳輸?shù)氖?4位的色深。
HDMI協(xié)會(huì)制定標(biāo)準(zhǔn)是考慮其發(fā)展性的，1.3版本規(guī)定最高支持到48位的色深，這個(gè)48位的色深的傳輸速率就接近10.2G/s了，為了HDMI產(chǎn)品發(fā)展和可擴(kuò)充性，才把最高傳輸速率定的這么高。
SC - Scottish Cable Ltd斯科蒂實(shí)電纜有限公司(美) （0） 投訴
P:2011-04-16 18:25:31
4
受教了，還請(qǐng)繼續(xù)指教。
1. 一個(gè)10位的二進(jìn)制碼是否為10個(gè)方波？
2.測(cè)試衰減時(shí)，輸出的為二進(jìn)制方波，測(cè)試到5GHZ，即每秒發(fā)射5G的二進(jìn)制方波對(duì)嗎？
3.客戶想用HDMI CABLE作為資料傳輸，2PAIR發(fā)，2PAIR收，每對(duì)要跑到6.25Gbps，要求測(cè)試插損到6.25GHZ對(duì)嗎？是否需要提高一點(diǎn)？提高到多少呢？普通的HDMI能過(guò)嗎？
4.48為色深，那么每對(duì)就是48/3=16位，沒(méi)見(jiàn)過(guò)這樣的編碼方式，求解？
5.為何HDMI不測(cè)試回?fù)p，DP要測(cè)試回?fù)p，回?fù)p是否只與阻抗匹配有關(guān)？如果是，那只要測(cè)試特性阻抗就行了啊。
學(xué)習(xí)中，如果我能自己解答，也會(huì)將答案發(fā)上來(lái)的。
paired unit type - 對(duì)絞單位式 （0） 投訴
P:2011-04-18 10:08:27
5
1. 一個(gè)10位的二進(jìn)制碼是否為10個(gè)方波？
一個(gè)10位的二進(jìn)制碼是1個(gè)方波。
2.測(cè)試衰減時(shí)，輸出的為二進(jìn)制方波，測(cè)試到5GHZ，即每秒發(fā)射
測(cè)試衰減用的是NA（網(wǎng)絡(luò)分析儀）不是TDR。NA是掃頻的儀器，它發(fā)送的不是二進(jìn)制方波，是正弦波。用網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)測(cè)試HDMI的原理同HDMI的差分信號(hào)傳輸原理不同。NA發(fā)送一個(gè)正弦波信號(hào)，此信號(hào)與待測(cè)物發(fā)生響應(yīng)，傳輸并反射入射信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試。
3.客戶想用HDMI CABLE作為資料傳輸，2PAIR發(fā)，2PAIR收，每對(duì)要跑到6.25Gbps，要求測(cè)試插損到6.25GHZ對(duì)嗎？是否需要提高一點(diǎn)？提高到多少呢？普通的HDMI能過(guò)嗎？
HDMI協(xié)會(huì)制定HDMI標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候是經(jīng)過(guò)大量的驗(yàn)證測(cè)試和計(jì)算的，他是對(duì)整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證才確認(rèn)出這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的。沒(méi)有單單的確認(rèn)線材，還要考慮傳輸協(xié)議、傳輸方式等很多。你客戶要求的是每對(duì)6.25Gbps，那他有沒(méi)有規(guī)定具體標(biāo)準(zhǔn)是什么，只說(shuō)要達(dá)到，用什么樣的方法來(lái)檢驗(yàn)呀？是要測(cè)試衰減還是要用眼圖的傳輸方式來(lái)驗(yàn)證這個(gè)都是要同你客戶溝通的。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不是單單線材廠商能定的出來(lái)的，如果一定要定衰減的標(biāo)準(zhǔn)，定到
關(guān)于普通的HDMI的線材，你讓他每對(duì)傳輸
4.48為色深，那么每對(duì)就是48/3=16位，沒(méi)見(jiàn)過(guò)這樣的編碼方式，求解？
所謂48位色深不是用16位的二進(jìn)制碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，用的還是10位的二進(jìn)制碼，只是這個(gè)48位的色深是通過(guò)發(fā)送和接收端的芯片放大功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并沒(méi)有改變它的編碼原則。
5.為何HDMI不測(cè)試回?fù)p，DP要測(cè)試回?fù)p，回?fù)p是否只與阻抗匹配有關(guān)？如果是，那只要測(cè)試特性阻抗就行了啊。
HDMI和DP應(yīng)用的不同的傳輸架構(gòu)，其標(biāo)準(zhǔn)也是不同的協(xié)會(huì)制定出來(lái)的，所以測(cè)試項(xiàng)目不同也不稀奇。
衰減和回?fù)p都是屬于S參數(shù)，一個(gè)是傳輸，一個(gè)是反射。衰減的側(cè)重點(diǎn)在于信號(hào)損失，回?fù)p的側(cè)重點(diǎn)在于干擾。
影響回?fù)p的項(xiàng)目有很多，阻抗的匹配是比較重要的一點(diǎn)，但并不是說(shuō)測(cè)試了阻抗就不需要測(cè)試回?fù)p了，阻抗測(cè)試時(shí)是用TDR來(lái)掃描，而且測(cè)試的范圍只在發(fā)射端的前一小段而已，沒(méi)有辦法真實(shí)的反應(yīng)整條線的阻抗值。回?fù)p是針對(duì)整條線來(lái)的，受整條線阻抗波動(dòng)的影響。阻抗是最基本的一個(gè)參數(shù)，但是沒(méi)有辦法取代別的項(xiàng)目。
two-high rolling train - 二輥式軋機(jī) （0） 投訴
P:2011-04-18 22:08:22
7
還請(qǐng)抽時(shí)間繼續(xù)指導(dǎo)，因?yàn)槲艺谙蚋咚倬�纜發(fā)展，沒(méi)有這些知識(shí)真的不行啊。
1.一個(gè)10位的二進(jìn)制碼是1個(gè)方波。----如果連續(xù)111，是在一定時(shí)間內(nèi)一直保持高電平狀態(tài)？還是1個(gè)方波必須開(kāi)關(guān)10次？開(kāi)關(guān)的時(shí)間是否與他的速率一直？
2.到
5.這兩天客戶需求一根Pitch 0.5mm,39P,85mm長(zhǎng)的FFC，要求測(cè)試400MHZ時(shí)候的插損情況，具體正在和客人溝通中。我沒(méi)有專業(yè)去做過(guò)FFC，還沒(méi)有找到他的標(biāo)準(zhǔn)，呵呵。
請(qǐng)問(wèn)FFC應(yīng)該類似Flat cable,傳輸速率很低，為何要測(cè)到400MHZ?其實(shí)此問(wèn)題與HDMI測(cè)到5GHZ一樣，但真的不明白。
6.上升時(shí)間又是如何定義出來(lái)的呢？極限速率的時(shí)間 約等于 上升時(shí)間 加 過(guò)沖,下沖的到達(dá)初步穩(wěn)態(tài)的時(shí)間嗎？
optical fiber loop - 光纖環(huán),光纖環(huán)路 （0） 投訴
P:2011-04-19 15:54:05
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1.一個(gè)10位的二進(jìn)制碼是1個(gè)方波。----如果連續(xù)111，是在一定時(shí)間內(nèi)一直保持高電平狀態(tài)？還是1個(gè)方波必須開(kāi)關(guān)10次？開(kāi)關(guān)的時(shí)間是否與他的速率一直？
首先先說(shuō)一下方波，方波是以相同的時(shí)間間隔不停開(kāi)關(guān)的電壓，一般應(yīng)用廣播、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)電路中做為定時(shí)信號(hào)。其高電平和低電平的時(shí)間相同。
現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)等數(shù)字信號(hào)的通訊一般用脈沖波，所謂脈沖波就是電壓突然變化兩次產(chǎn)生的電壓波就是脈沖波。其高電平和低電平的時(shí)間可以不同。
“脈沖波：_門(mén)_”
實(shí)際上一個(gè)10位的二進(jìn)制碼是一個(gè)由10個(gè)電壓脈沖組成的脈沖序列，因?yàn)橹澳阋恢痹谡f(shuō)方波，這樣說(shuō)好理解一些，我就沒(méi)改，讓你誤解了，深表歉意。像你說(shuō)的111是由三個(gè)脈沖組成，每個(gè)開(kāi)關(guān)兩次，共6次。開(kāi)關(guān)的時(shí)間相對(duì)于整個(gè)脈沖的時(shí)間來(lái)說(shuō)很短。
2.到
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，解釋起來(lái)太復(fù)雜了，這里面還包含一些經(jīng)驗(yàn)值。協(xié)會(huì)的機(jī)構(gòu)制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)肯定不會(huì)剛剛好就測(cè)試到其使用頻率上去，還要考慮后續(xù)傳輸速率加高的問(wèn)題。以DP為例，其傳輸速率每對(duì)最高才
3.阻抗測(cè)試時(shí)是用TDR來(lái)掃描，而且測(cè)試的范圍只在發(fā)射端的前一小段而已，沒(méi)有辦法真實(shí)的反應(yīng)整條線的阻抗值。-----TDR可以整條CABLE的阻抗，您所說(shuō)的一小段怎么理解呢？
協(xié)會(huì)制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，測(cè)試阻抗一般都會(huì)取個(gè)范圍內(nèi)，比如HDMI（裸線）是1-2.5ns，這個(gè)范圍只是在發(fā)射端連接器后的一小段距離而已，很少有取到整條線的阻抗值（USB2.0是取整條線）。
4.TDR是通過(guò)反射能量與入射能量的比值來(lái)計(jì)算阻抗的，通過(guò)接收反射能量的時(shí)間來(lái)計(jì)算位置的。這里有一點(diǎn)不懂了。
反射能量：反射能量返回入射端的過(guò)程又會(huì)被反射，實(shí)際反射能量應(yīng)該是接收的反射能量的2倍？
如果按照你的說(shuō)法，反射能量返回入射端的過(guò)程又會(huì)被反射，到阻抗不連續(xù)點(diǎn)又會(huì)被反射，然后返回過(guò)程又會(huì)被反射，這不是沒(méi)有完了。
阻抗的測(cè)試是利用在信號(hào)遇到阻抗不連續(xù)點(diǎn)的時(shí)候發(fā)生反射來(lái)實(shí)現(xiàn)的，你說(shuō)的二次反射、三次反射、N次反射是有發(fā)生，但這個(gè)量很小，可以不計(jì)算在測(cè)試中。而且是要使儀器就會(huì)有誤差，不可能測(cè)試值和實(shí)際值完全一樣的。
入射能量：每個(gè)位置的入射能量都不同，因?yàn)殡x入射點(diǎn)越遠(yuǎn)的地方被反射的能量也越多。A:入射點(diǎn)，B:某一位置。B點(diǎn)的入射能量 = A點(diǎn)的入射能量 - A到B時(shí)間段接收到的反射能量*2 對(duì)嗎？
確實(shí)每個(gè)位置的入射能量都不同，不同不是因?yàn)楹头瓷淠芰刊B加，而是因?yàn)槿肷湫盘?hào)經(jīng)過(guò)測(cè)試線而衰減了（剛剛說(shuō)了N次反射不考慮在內(nèi)），線越長(zhǎng)衰減越大，這也是為什么測(cè)試阻抗只測(cè)試發(fā)射端的前面一段，因?yàn)樵谧钸h(yuǎn)端信號(hào)損失大，返回信號(hào)的電壓變?nèi)趿藴y(cè)試值不準(zhǔn)確。
而且入射能量和反射能量不可能疊加（不考慮多次反射），當(dāng)入射能量經(jīng)過(guò)不連續(xù)點(diǎn)時(shí)反射能量會(huì)同入射方向相反運(yùn)動(dòng)，一個(gè)往前繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)返回去被接收。兩個(gè)信號(hào)的速率是一樣的，怎么能疊加在一起。
interactive program - 人機(jī)對(duì)話程序 （0） 投訴
P:2011-04-19 16:01:54
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5.這兩天客戶需求一根Pitch
請(qǐng)問(wèn)FFC應(yīng)該類似Flat cable,傳輸速率很低，為何要測(cè)到400MHZ?其實(shí)此問(wèn)題與HDMI測(cè)到5GHZ一樣，但真的不明白。
我不清楚你們的FFC用在那個(gè)地方，現(xiàn)在的FFC大多用在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本等設(shè)備上，現(xiàn)在使用功能越來(lái)越多，使用頻率也越來(lái)越高，去測(cè)試400MHz的衰減也不稀奇�，F(xiàn)在已經(jīng)是高頻的時(shí)代了，使用產(chǎn)品的頻率越來(lái)越高，對(duì)線材的要求也越來(lái)越高。至于這個(gè)衰減頻率怎么制定出來(lái)，只有制定者知道。
6.上升時(shí)間又是如何定義出來(lái)的呢？極限速率的時(shí)間約等于 上升時(shí)間 加 過(guò)沖,下沖的到達(dá)初步穩(wěn)態(tài)的時(shí)間嗎？
所謂上升時(shí)間，就是信號(hào)從低電位變成高電位所用的時(shí)間。你所說(shuō)的極限速率的時(shí)間我不知道你說(shuō)的是什么，可能是指HDMI達(dá)到極限速度時(shí)信號(hào)的傳輸時(shí)間時(shí)間吧。當(dāng)HDMI達(dá)到極限速度的時(shí)候，其傳輸?shù)氖?st1:chmetcnv UnitName="g" SourceValue="3.4" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">3.4G/s，也就是每秒傳輸
目前測(cè)試上升時(shí)間的好像有ATA、SAS等，這個(gè)上升時(shí)間是系統(tǒng)上升時(shí)間和待測(cè)物上升時(shí)間的總和。
7.差模轉(zhuǎn)共模原理：差分信號(hào)在差分對(duì)中出現(xiàn)SKEW等形成不平衡狀態(tài)，從而產(chǎn)生干擾電流。干擾電流使鄰近的差分對(duì)產(chǎn)生同向的感應(yīng)電流，因?yàn)椴罘謱?duì)的兩芯線的干擾感應(yīng)電流都同向，便是共模電流，共模電流相互疊加形成更強(qiáng)的干擾源(EMI)。
理解對(duì)嗎？可以以USB3.0為例解答一下嗎？
Differential to Common Mode Conversion是USB3.0推出的一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，其主要針對(duì)的是EMI，之前論壇有高人解釋過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，我引用他的話：
“Differential to Common Mode Conversion主要乃用來(lái)測(cè)試STP的Insertion Loss Mismatch(衰減不匹配)，當(dāng)一對(duì)訊號(hào)線(例如為D+與D-)的訊號(hào)產(chǎn)生衰減差異或相位(Phase)差異時(shí), SCD21就會(huì)變差.此一差異會(huì)導(dǎo)致Differential Signal(平衡式訊號(hào))產(chǎn)生所謂的EMI效應(yīng).”
信號(hào)在線材傳輸過(guò)程中。主要產(chǎn)生干擾有差模干擾和共模干擾。
共模干擾：指在兩根信號(hào)線上產(chǎn)生幅度相等，相位相同的干擾。共模電流就是干擾電流在兩根信號(hào)線中以相同方向進(jìn)行流動(dòng)。是信號(hào)線同地線形成。一般是外界干擾源對(duì)信號(hào)線的干擾。
差模干擾：指在兩根信號(hào)線上產(chǎn)生的幅度相等，相位相反的干擾。差模電流就是干擾電流在兩根信號(hào)線中以相反方向進(jìn)行流動(dòng)。是信號(hào)線之間形成。一般是內(nèi)部?jī)筛�信號(hào)線之間進(jìn)行干擾。所以現(xiàn)在一般的差分信號(hào)都采用對(duì)絞的形式，就是用對(duì)稱性來(lái)防止差模干擾。
在差分信號(hào)傳輸時(shí)，由于傳輸信號(hào)的相位相反，而接收裝置只關(guān)心傳輸正負(fù)信號(hào)的相位差，而不關(guān)心差分信號(hào)各自的大小，即使有共模電流產(chǎn)生也不影響正負(fù)信號(hào)的相位差，所以共模干擾不影響實(shí)際傳輸。但這是在電路平衡的情況下，當(dāng)電路不平衡時(shí)，相同的共模電壓會(huì)在信號(hào)線和信號(hào)地線上產(chǎn)生不同幅度的共模電流，從而產(chǎn)生差模電壓，形成差模電流產(chǎn)生干擾。
USB3.0采用這個(gè)項(xiàng)目測(cè)試，無(wú)非是為了管控兩條信號(hào)線的衰減差，使兩條信號(hào)線之間的衰減差值和相位差盡量小，或者說(shuō)兩條信號(hào)線的在受外界電磁場(chǎng)干擾時(shí)產(chǎn)生的對(duì)地相位差盡量相等，產(chǎn)生的干擾就越小。
continuous casting equipment - 連續(xù)澆鑄設(shè)備 （0） 投訴
P:2011-04-20 20:31:18
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感謝前輩的無(wú)私，也感謝版主的獎(jiǎng)勵(lì)。在做CABLE ASS'Y中，如果有標(biāo)準(zhǔn)的話，不需要太多通信基礎(chǔ)。但是一旦出現(xiàn)無(wú)標(biāo)準(zhǔn)參照，自己定義測(cè)試，沒(méi)有通信基礎(chǔ)就舉步為艱了。
問(wèn)題非常多，但是問(wèn)是問(wèn)不完的了，只有不斷學(xué)習(xí)才行。以前聽(tīng)過(guò)大學(xué)有“通信原理”一書(shū)，但網(wǎng)上書(shū)店都沒(méi)找不到，不知這個(gè)是否有用，前輩有嗎？另外能否推薦我們其他的一些書(shū)籍？
double-drum capstan - 雙鼓輪牽引裝置 （0） 投訴
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