【硬體】HDMI介面HPD原理

李春港發表於2020-11-24

由於專案需要通過HDMI獲取EDID的資料,需要學習一下其獲取的工作原理,所以在這裡記錄下。

一、什麼是HPD?

HPD是一種從HDMI顯示器端生成並傳輸至HDMI源端的檢測訊號。HDMI中的Pin 19引腳的功能是檢測熱插拔,即HPD,Pin 19引腳上傳輸的訊號是判斷HDMI源端是否發起EDID讀與傳送TMDS訊號的憑證標準。

熱插拔檢測(HPD)可以在配有HDMI介面的顯示裝置訊號中,當HDMI介面與源端相連或斷開時,確保HDMI源端可通過HDMI的HPD引腳檢測出這一過程並響應。

二、HDMI的HPD(熱插拔)原理

  • 顯示器與HDMI源端裝置通過HDMI連線,HDMI源端從HDMI介面的HPD引腳中檢測到顯示器與HDMI源端的連線狀態時,可通過HDMI介面顯示裝置的資料通道,讀取到顯示器中的儲存資料。
  • 當檢測出顯示器的工作模式和HDMI源端輸出設定相匹配時,HDMI源端即可啟用TMDS訊號的傳送電路,並向顯示裝置傳送正常的HDMI訊號。
  • 如果顯示器和HDMI處於斷開狀態,HDMI源端可通過HPD的引腳檢測到顯示器的HDMI介面和HDMI源端處於斷開狀態,那麼HDMI源端就會立即停止向HDMI傳送訊號。

三、HDMI源端對HPD訊號有什麼要求?

  • HDMI源端檢測到HDMI介面的HPD引腳的電壓值大於2V時,即可判斷出HDMI顯示裝置與HDMI源端已通過HDMI連線。而當HPD引腳的電壓小於0.8V時,即可判斷出HDMI顯示裝置與HDMI源端的連線處於斷開狀態。
  • HPD訊號的狀態通常是由HDMI的Sink端表現出來,由一個1K歐姆的電阻上拉到HDMI +5V,並且本地的主處理器也可通過GPIO來控制。
  • HDMI源端與HDMI 顯示器端進行連線時,HDMI源端可通過HDMI的第18根引腳把+5V電壓加到HDMI 顯示器端中的DDC儲存器中,並向DDC儲存器中供電,使HDMI Sink不啟動。此外,HDMI源端也可通過HDMI介面讀取EDID資料。
  • HDMI源端啟動後生成+5V,並可通過第18根引腳向HDMI顯示器端實現供電,當HDMI顯示器接收到5V電壓後,內部線路可以把HDMI介面的第19根引腳HPD轉為高電平。
  • 當HDMI顯示器與HDMI 源端之間的HDMI連線斷開時,HDMI 源端會檢測到HDP訊號為低電平,那麼HDMI源端的TMDS訊號傳送電路將停止工作。
  • HDMI源端中的19Pin引腳可以接收到HPD的高電平,判斷出HDMI顯示器與HDMI源端處於連線狀態,並通過HDMI介面的第15、16根引腳DDC通道,讀取到顯示器中的EDID資料,同時讓HDMI源端的TMDS訊號進行電路傳送工作。

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