伴随汽车智能座舱领域数字化、智能化的趋势, 多屏联动、语音识别、手势控制、增强现实、云交互成为主流, 座舱功能在丰富功能的同时也给测试带来很多新的挑战。
DisplayPort 和嵌入式 DisplayPort (eDP) 都已在汽车行业得到应用,汽车是另一个快速增长的高分辨率视频显示领域。
当今许多流行的 SoC 都支持 DisplayPort 和 eDP 的输出,而 eDP 是当今笔记本电脑使用的显示面板上的主要输入接口,支持高达 4K分辨率和低线数。本文重点讲解DisplayPort(DP) / DisplayPort (eDP)信号质量测试,内容包括如下: 1 、Display Port行业发展及技术特点; 2、 Display Port 测试方案 3、 eDP信号测试介绍 1) 什么是eDP? 2) eDP接口信号测什么? 3) eDP信号测试测试方案; 4) eDP测试需要满足四个部分; 5) eDP信号测试测试原理
1 Display Port行业发展及技术特点 Display Port的发起组织是视频电子标准协会(Video Electronics Standards AssociaTIon, 简称VESA)其主要优势在于非常高的数据速率、方便的链接、完善的内容保护及基于包交换的数据传输方式。
Display Port目前商用的最新标准是V1.4a,可以在4条链路上同时传输1.62Gbps(RBR)、2.7Gbps(HBR)、5.4Gbps(HBR2)和最高8.1Gbps(HBR3)的高速视频数据,还提供Aux Channel 用于链路控制和音频数据的传输。Display Port采用类似PCI-e的物理层方案,数据编码使用ANSI的8b/10b编码,时钟内嵌在数据流中,莲路宽度可以选择1、2或者4,发送和接受间采用AC耦合,因此在提高数据速率的同时简化了电路设计和提高了灵活性。
2014年9月,VESA协会发布了DPoC(DisplayPort Over Type_C )即DisplayPort交替模式(ALT Mode)标准,DisplayPort信号除了在已有的标准DP接口或者mini DP接口外,还可以通过市面上非常流行的USB Type-C接口来传输DisplayPort信号。这大大加速了DisplayPort标准在PC市场的普及以及对消费类电子市场的渗透。
2019年6月,VESA协会组织宣布,其负责指定的Display Port V2.0标准,即UHBR 10/13.5/20Gbps将采用 Thunderbolt协议标准。其中,10Gbps信号即可以在传统的标准DP或者mini DP接口进行传输,也可以在 Type-C接口进行传输。而13.5Gbps和20Gbps的信号只能在 Type-C接口进行传输。
视频电子标准协会(VESA)近日宣布成立汽车显示连接特别兴趣小组(SIG),旨在解决快速增长的AR、VR市场所面临的标准化问题。
2 Display Port 测试方案
Display Port设备主要有三大类,分别如下:
源设备(Source)是产生信号的,如Notebook、Desktop等等;
接收设备(Sink)是接收信号并显示图像的,如显示器、电视等; 中间的连接介质( Media),如Cable。
因此对于Display Port设备的测试项目也根据被测设备的不同分为3大类:Source测试、Sink测试、Cable测试,具体的方法将在后续章节中讲解。
3 eDP信号测试介绍
启威测实验室小编重点整理汇总关于Display Port的另一个分支嵌入式Display Port,即eDP信号测试介绍,本文从eDP的测试方案、测试原理、测试项目、测试环境等角度带您深入浅出了解eDP信号测试验证。
1) 什么是eDP?
Embedded Displayport(eDP)是 VESA(视频电子标准协会)制定的用于 Notebook 或 PAD 等移动设备的内嵌显示接口,目前官方组织发布的最新版为 1.5。 eDP 接口共有 1~4 对 lane 用于数据传输,内嵌时钟。在 RBR,HBR,HBR2 三种不同模式下,单个 lane速率分别为 : RBR 1.62Gbps; HBR 2.7Gbps; HBR2 5.4Gbps; HBR3 8.1Gbps。
eDP 接口结构图
2) eDP接口信号测什么?
eDP 接 口 测 试 包 括 source/sink 端 的 物 理 层 测 试。不同的速率,有不同的测试项目要求,每一个测试项目要求被测发送相应的测试 Pattern。
eDP Source 端测试使用到的高带宽示波器,Source 端根据设备速率,选择对应的高带宽示波器进行测试。
Sink 端的测试主要是根据不同速率进行接收端的压力容限测试。依据 eDP 物理层电气特性规范,Source 端物理层测试需要完成如下测试项目 :
eDP Source 端物理层电气特性测试项目
3) eDP信号测试测试方案:
eDP 物理层测试方案支持使用 eDP 夹具和差分 SMA 探头测试,具体如下示意图:也可以使用差分探头直接在 eDP panel 端进行探测。两种方法均可实现最多 4 对 lane的同时测量。
另外一种方法是使用夹具和 SMA 同轴线缆,将 DUT发出的信号直接引入示波器,这样支持最多 2 对 lane的同时测量。
使用夹具测试组网连接
使用探头测试组网连接
4 ) eDP测试需要满足四个部分:
1. 示波器:满足 DUT 速率要求的高带宽高采样率实时示波器
目前市场有三个厂商,美国泰克、是德和力科。根据测试标准,满足 RBR 和 HBR 速率,需要至少 8GHz 带宽示波器。满足 HBR2 速率测试,需要选择至少 12.5GHz带宽示波器,采样率 80GS/s 以上。如果需要考虑到HBR3 的速率,示波器带宽需要考虑 16GHz。
2. eDP 测试夹具:eDP Source 端口标准测试夹具
eDP 测试夹具
3. 探头 :eDP 测试高速差分探头
eDP测试探头
4.软件:eDP 一致性测试软件
eDP Source 端物理层测试软件
启威测信号完整性实验室采用TEK方案, eDP 物理层测试软件完全依照测试规范,可以完成各个物理层测试项目。
5) eDP信号测试测试原理:
测试时通过与 eDP Source DUT 接口匹配的测试夹具,将信号引入到示波器内,示波器上运行的专用 eDP 物理层软件会分别对每对 lane 的电学指标按照协议中制定的指标进行分析,最终得出测试结果是否合乎一致性要求。
如果 EDP 收端支持 CTLE 或 CTLE+DFE 均衡,眼图测试,需要示波器能够仿真到 CTLE 或 CTLE+DFE 均衡之后的眼图。TEK eDP 物理层测试软件本身支持符合规范要求的 CTLE 仿真,通过搭配 TEK SDLA 串行链路分析软件,可以实现 DFE 的仿真。
审核编辑:刘清
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