亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        HDMI光纜的研制及自動化測試

        2011-03-15 01:23:08相海飛劉豐滿萬里兮
        電視技術(shù) 2011年17期
        關(guān)鍵詞:示波器接收端光纜

        相海飛,劉豐滿,宋 見,萬里兮

        (中國科學(xué)院微電子研究所 系統(tǒng)封裝實驗室,北京 100029)

        1 HDMI光纜簡介

        隨著高清視頻技術(shù)的快速發(fā)展,人們對高清傳輸提出了更高的要求。HDMI傳輸無疑是其中較好的傳輸線纜,現(xiàn)在HDMI1.3版本總傳輸速率已達到10.2 Gbit/s,用銅纜傳輸如此高的速率,只能傳輸20 m,不能滿足一些特殊場合的需要,如機場、大型娛樂場所,所以可以采用光纖傳輸。如表1所示,HDMI連接器A型中有19根線,圖1中,HDMI中有4對單向差分傳輸線[1],對應(yīng)12根銅線,而這12根線可以采用4根光纖來傳輸,剩下的線主要是低速DDC(Display Data Channel)線和熱插拔所用的線,可以通過一定的編碼及控制器模擬熱插拔來實現(xiàn)低速的互聯(lián)。

        表1 HDMI1.3標準中A型連接器的引腳

        實際開發(fā)出來的產(chǎn)品有4個高速光電通道,都要對其進行測試。HDMI光纜是一種高速光電產(chǎn)品,測試每個通道都要用信號源通過高頻電纜給模塊發(fā)射端提供信號,然后再通過高頻電纜將測試信號引到測試設(shè)備上。而現(xiàn)有的高速信號源一般都是提供一路差分源,測試設(shè)備也是只有單路差分入口的,這樣操作人員要測一個產(chǎn)品,就要將測試所用的高頻電纜不斷地從一個通道取下來再接到其他通道上。圖2為HDMI普通測試板一端,可以看出每個測試板就有8個SMA(Sub Miniature A)接口,HDMI光纜兩端都要接在測試板上,所以就有16個SMA接口,也就是說測試一條光纜需要取下安裝16次高頻電纜,這樣既耗費時間又損壞高頻電纜和測試板,增加了測試成本。本文將提供一個測試系統(tǒng),可以實現(xiàn)自動化測試,大大降低人力和時間成本,同時減少不必要的測試板和測試高頻電纜的損耗。

        2 HDMI光纜設(shè)計

        圖3是HDMI光纜的結(jié)構(gòu)圖,其兩側(cè)是源端(PC或者其他播放源)和設(shè)備端(高清顯示設(shè)備);中間是HDMI光纜,包括發(fā)射端和接收端;發(fā)射端由控制器(可以是普通的單片機)、垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)及其驅(qū)動電路組成;接收端由控制器、光電探測器和放大電路組成。本文采用系統(tǒng)級封裝(SIP)技術(shù)將裸片及光纖耦合部分封裝起來,實現(xiàn)高速部分的通信[2]。圖4是封裝部分圖,因為本文采用的是裸片封裝,所以體積可以做得很小。其HDMI插頭可以做得比現(xiàn)有的HDMI插頭還小。在發(fā)射端和接收端都有控制器,用作控制傳輸?shù)墓鈪?shù)及電參數(shù)。在發(fā)射端的控制器可以通過改變激光器驅(qū)動芯片的參數(shù)來改變激光器的發(fā)射參數(shù),同樣接收端的控制器通過改變放大器參數(shù)來調(diào)整電信號的輸出。

        低速部分通過控制器對低速信號進行編碼復(fù)用[3],可以用兩根單向低速光纖傳輸DDC信號,并且通過控制器模擬熱插拔過程來實現(xiàn)光纜的熱插拔。HDMI1.3協(xié)議中實現(xiàn)熱插拔握手的有兩條線,一條是18引腳+5 V POWER,另一條是19引腳HOTPLUG來實現(xiàn)握手(管腳見表1)。+5 V POWER如果上電,表示源端已經(jīng)插上,HOTPLUG如果變成高電平表示設(shè)備端插上并且準備好設(shè)備端信息,模擬過程通過以下方法完成:如果發(fā)射端上電+5 V POWER(1-4)發(fā)射端將發(fā)光,接收端的探測器將探測到光,接收端驅(qū)動芯片將通過中斷通知接收端控制器(2-13)源端已上電,控制器(2-13)將讓設(shè)備線+5 V POWER(2-4)線上電,通知設(shè)備端已經(jīng)上電,隨后設(shè)備端準備好后,在HOTPLUG(2-8)變?yōu)楦唠娖?。接收端控制器?-13)發(fā)現(xiàn)高電平后,通過光纖告知發(fā)射端控制器(1-13)設(shè)備端準備好,隨后發(fā)射端控制器(1-13)將HOTPLUG(1-8)變?yōu)楦唠娖?。通知源端,設(shè)備端已經(jīng)準備好信息了。源端斷開或者設(shè)備端斷開連接都可以通過類似過程實現(xiàn),從而可實現(xiàn)HDMI的熱插拔。圖5是研制出來的HDMI光纜,可以看出和普通HDMI銅纜無異,無須安裝,直接插拔即可使用。

        3 HDMI模塊自動化測試系統(tǒng)

        HDMI光纜采用的是并行光傳輸技術(shù),這種技術(shù)大大提高了接口的通道數(shù)以及傳輸速度。但是同時也給測試帶來一定的麻煩。測試過程中,每測試一個通道就需要將同軸電纜(高頻電纜)從上個測試通道取下來再安裝到待測通道上,大大降低了測試速度。同時測試人員在測試過程中要根據(jù)測試結(jié)果來調(diào)整光纜中的驅(qū)動芯片參數(shù),使激光器工作在一個良好的狀態(tài)下,這樣也增加了測試時間。為了降低成本,提高生產(chǎn)效率,本文開發(fā)出了一套自動化測試系統(tǒng)。

        圖6是測試系統(tǒng)的框圖。其中,中間是用VSC3312開發(fā)出來的測試板,測試板上有6個HMDI的插座,一次可以插入3個完整的HDMI光纜,即一次可以測試3×4=12個通道。測試板的左側(cè)是高頻信號源,可以發(fā)出隨機的信號。而右側(cè)是高速采樣示波器,經(jīng)過鏈路后的信號會在示波器上顯示。

        3.1 測試板

        測試板采用兩個VSC3312實現(xiàn)鏈路重分配。VSC3312芯片有12路差分輸入,12路差分輸出,具有多播功能,單通道速率為6.25 Gbit/s,可用作開關(guān)芯片,實現(xiàn)信號的重分配,即12路輸入中任何一路輸入都可以分配到12路輸出中的任何一個通道,從而可實現(xiàn)分時對多個通道測試。

        圖6 測試框圖

        測試過程中PC控制VSC3312更換通道需要用I2C與之通信,而修改HDMI模塊中的參數(shù)也需要I2C通信??墒且话鉖C端只有并口、串口、USB口和網(wǎng)口。本文采用并口模擬I2C的方法來實現(xiàn)通信。并口中的數(shù)據(jù)端口、控制端口可作為輸出端口,而狀態(tài)端口可以作為輸入端口。在這里PC作為主機,可以使用數(shù)據(jù)端口的一個通道作為SCL通道,由PC輸出I2C時鐘,而SDA需要PC輸出和PC輸入兩個通道,所以可以選擇數(shù)字輸出口的一個通道作為SDA輸出,同時選擇狀態(tài)口的一個通道作為SDA的輸入。按照I2C協(xié)議,SDA和SCL都是雙向線,通過一個上拉電阻連接到正的電源電壓,當總線空閑時,這兩條線路都是高電平,連接到總線的器件輸出級必須是漏極開路或集電極開路才能執(zhí)行傳輸?shù)墓δ堋6鳳C口并不是漏極開路電路,所以需要外接漏極開路電路,本文采取外接C9012或者74HC04芯片來實現(xiàn)漏極開路。并口可以按照I2C協(xié)議控制相應(yīng)寄存器的數(shù)值使其對應(yīng)管腳輸出高低電平來滿足I2C協(xié)議中的起始、讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)以及停止要求,從而實現(xiàn)并口模擬I2C和從器件進行通信[4]。

        3.2 測試軟件

        測試軟件需要控制測試板、測試模塊和示波器,實現(xiàn)整個測試過程的自動化。其中包括用PC向測試模塊寫入和讀出參數(shù);用PC機控制板上開關(guān)芯片自動切換;用PC機控制示波器進行自動測試;用PC機完成數(shù)據(jù)采集、處理、存儲等。

        圖7是軟件測試單個通道的流程圖,首先調(diào)用I2C總線向光模塊中的寄存器寫入10組固定的BC(Bias Current),MC(Modulation Current)等調(diào)試參數(shù),隨后自動讀取示波器中測試結(jié)果,如眼寬、眼高、抖動等參數(shù),根據(jù)這些結(jié)果采用一定算法得到其中最優(yōu)的測試組。然后同樣調(diào)用I2C總線再向光模塊的寄存器中寫入這組最佳的數(shù)據(jù),隨后控制示波器進行詳細參數(shù)的測試,并采集眼高、眼寬、抖動、上升沿時間、下降沿時間、均方抖動、峰峰抖動等數(shù)據(jù)。將示波器采集的實時數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫規(guī)定范圍的值進行對比,判斷模塊的單個通道是否通過測試,最后將這個通道的測試結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫中的一條記錄。

        一個測試板上可以放3根光纜。一次可以測試12個通道。圖8就是測試系統(tǒng)在實際中的應(yīng)用。最上邊的是高速采樣示波器,下邊左方PC顯示的是測試軟件,PC右側(cè)是信號源,桌子中間就是開發(fā)出的自動化測試板。

        圖8 實際測試

        測試人員只需要插上待測光纜,然后操作所提供的軟件就可順利地進行測試,避免了操作人員去單獨調(diào)試參數(shù)。操作人員也不需要擰同軸電纜,同時軟件能夠和示波器進行交流,自動采集數(shù)據(jù),方便了操作人員對數(shù)據(jù)的存儲與分析。

        4 實驗結(jié)果

        圖9是在泰克采樣示波器8200下測試的一個通道的眼圖(光纜100 m),速率為3.25 Gbit/s。實際做過在3.25 Gbit/s下并行光互連技術(shù)可以傳輸300 m[2]。所以可支持傳輸長度至少300 m??梢詽M足一些特殊場合使用HDMI線纜長距離傳輸高清視頻的需要。圖10是連接到PC和顯示器的實際效果,可實現(xiàn)正常通信,并且可以實現(xiàn)熱插拔,和普通的銅纜無異。目前,自動化測試系統(tǒng)已經(jīng)投入了使用,極大地減少了測試時間,降低了測試成本。

        5 小結(jié)

        本文提供了一種HDMI光纜連接器制作方式,利用激光器、驅(qū)動芯片、光纖耦合部分封裝成4通道高速發(fā)射端,將高速電信號轉(zhuǎn)化成光信號;接收端是將光探測器和驅(qū)動芯片及光纖耦合部分封裝起來,實現(xiàn)檢測光信號并且把其轉(zhuǎn)換成高速電信號。同時通過編碼技術(shù)及控制器模擬熱插拔過程實現(xiàn)低速互連。通過對并行高速通道的測試,單通道3.25 Gbit/s可以傳輸300 m。而實際上應(yīng)該更長,這主要取決于多模光纖傳輸?shù)拈L度,所以可以實現(xiàn)HDMI的長距離傳輸。同時本文提出的自動化測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)對HDMI的高速通道自動化測試。測試系統(tǒng)能給測試模塊提供一個優(yōu)化后的參數(shù),并且存儲相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)。整個測試系統(tǒng)在實際應(yīng)用中已經(jīng)展現(xiàn)出快速測試,可自動優(yōu)化參數(shù),可自動存儲測試結(jié)果,對測試設(shè)備損害少等優(yōu)勢。

        [1]High-definition multimedia interface specification version 1.3[EB/OL].[2011-02-24].http://www.vvvdown.com/rGFSPKP.

        [2]LI Baoxia,WAN Lixi,YANG Chengyue,et al.Low-cost high-efficiency 4 channel pluggable parallel optical transceiver using optoelectronic MCM packaging technologies[C]//Proc.International Conference on Electronic Packaging Technology&High Density Packaging.Shanghai:IEEE Press,2008:1-4.

        [3]王建國,孫敬華,曹丙霞.基于AVR單片機的曼徹斯特編解碼及其應(yīng)用[J].計算機工程,2006,32(20):258-260.

        [4]王緒國.計算機并口與I2C總線接口技術(shù)的研究[J].電腦與信息技術(shù),2006(2):20-22.

        猜你喜歡
        示波器接收端光纜
        基于擾動觀察法的光通信接收端優(yōu)化策略
        頂管接收端脫殼及混凝土澆筑關(guān)鍵技術(shù)
        一種設(shè)置在密閉結(jié)構(gòu)中的無線電能傳輸系統(tǒng)
        新能源科技(2021年6期)2021-04-02 22:43:34
        基于多接收線圈的無線電能傳輸系統(tǒng)優(yōu)化研究
        鋪條長長的海底光纜
        一款教學(xué)示波器的Y通道設(shè)計與實現(xiàn)
        電子制作(2017年13期)2017-12-15 09:00:08
        氣吹法光纜敷設(shè)
        可攜帶式虛擬雙蹤示波器
        電子制作(2017年20期)2017-04-26 06:57:46
        無鹵阻燃光纜及防蟻光纜
        無鹵阻燃光纜及防蟻光纜
        中文字幕有码无码人妻av蜜桃| 搡老熟女中国老太| 欧美va亚洲va在线观看| 国产不卡视频一区二区在线观看| 亚洲国产日韩综合天堂| 成人区人妻精品一区二区三区| 国产精品无码专区av在线播放| 2022Av天堂在线无码| 伊人久久大香线蕉综合av| 国产人成精品免费久久久| 少妇无码av无码一区| www插插插无码免费视频网站| 欧美一级三级在线观看| 看全色黄大黄大色免费久久 | 伊人久久大香线蕉av不卡| 人妻无码中文人妻有码| 激情文学人妻中文字幕| 人妻久久一区二区三区| 国产成人无码a区在线观看导航| 国产成人午夜精华液| 东京热加勒比在线观看| 国产视频一区2区三区| av国产传媒精品免费| 无码aⅴ在线观看| 亚洲国产日韩av一区二区| 亚洲av不卡一区男人天堂| 精品深夜av无码一区二区| 久久久99精品成人片中文字幕| 女同在线视频一区二区| 中文字幕在线日亚州9| 亚洲av成人无码网天堂| 日韩精品首页在线观看| 国产精品久久久在线看| 六月婷婷久香在线视频| 国产精品每日更新在线观看| 成人自拍偷拍视频在线观看| 不卡av电影在线| 亚洲中文字幕无码一区| 亚洲AⅤ永久无码精品AA| 日韩av一区二区无卡| 美丽的小蜜桃在线观看|