Problémy s HDMI ako nedostatok signálu, výpadky alebo chýbajúci ARC/CEC často vznikajú kvôli nesprávnemu pinu, vymenenému páru alebo pohľadu na prevrátenú zástrčku oproti zásuvke. Tento článok vysvetľuje 19-pinové usporiadanie typu A, číslovanie pinov a skupiny signálov (TMDS, DDC/EDID, CEC, +5 V, HPD, uzemnenie). Pokrýva tiež zmeny typu C a typu D pomocou tabuliek pinov, diagramov a kontrol.
Základy zapojenia HDMI konektora
HDMI konektory majú vo vnútri malé kovové kontakty. Každý kontakt prenáša špecifický signál, ako je video, audio, riadiace dáta alebo napájanie. Väčšina HDMI konektorov používa 19 pinov. Týchto 19 pinov prenáša digitálne video a zvuk spolu cez jeden kábel. Prenášajú tiež riadiace signály a malú 5-voltovú elektrickú linku.
Typy HDMI konektorov a počet pinov
Bežné 19-pinové HDMI konektory
Najbežnejšie HDMI konektory používajú 19 pinov:
• Typ A - Štandardné HDMI
• Typ C - Mini HDMI
• Typ D - Micro HDMI
• Typ E - Automotive HDMI
Aj keď sú tieto konektory rôznych veľkosní, prenášajú rovnakých 19 signálov. Funkcie signálu zostávajú rovnaké. Mení sa len fyzický tvar a umiestnenie kolíkov. Typ E je určený pre vozidlá. Má pevnejší vonkajší plášť a uzamykaciu funkciu, ktorá zabraňuje vibráciám, ktoré by uvoľnili spojenie.
Menej bežné typy HDMI
| Typ HDMI | Kolky | Popis |
|---|---|---|
| Typ B | 29 | Dvojlinková verzia je definovaná v štandarde, ale používa |
| Typ E | 19 | Automobilová verzia s dizajnom zámku |
Pochopenie číslovania pinov HDMI
Dvojradové rozloženie kolkov
HDMI konektory používajú dva postupné rady pinov namiesto jedného rovného radu. Jeden riadok je mierne posunutý oproti druhému. To zmenší konektor, ale zároveň môže spočiatku sťažiť viditeľnosť číslovacieho vzoru. PINy tiež závisia od toho, ako je konektor natiahnutý:
• Niektoré schémy zobrazujú prednú časť konektora (koniec kábla).
• Iné zobrazujú prednú časť zásuvky (panel alebo PCB konektor).
Keď sa pohľad zmení, piny sa môžu zdať prehadzovať zľava doprava. To často mätie pri čítaní pinout diagramov.
Pohľady na zástrčku vs zásuvku
Predtým, než použijete schému HDMI pinov, skontrolujte, na ktorú stranu sa pozeráte:
• Predný pohľad na zásuvku
• Predný pohľad na zástrčku
Tieto pohľady môžu vyzerať ako zrkadlové obrazy jeden druhého. Na jednom obrázku môže byť Pin 1 naľavo; v inom sa môže objaviť napravo. Aby ste sa vyhli chybám, vždy porovnajte schému s datasheetom konektora alebo výkresom footprintu. Takto zladíte signály s pinmi správnym smerom.
Funkcie HDMI pinov podľa skupín
Zoskupenie 19 pinov uľahčuje rozloženie pinov
Namiesto toho, aby sme HDMI konektor považovali za 19 samostatných pinov, pomáha vnímať ho ako niekoľko funkčných skupín. To uľahčuje čítanie a overovanie pinoutu. Zoskupovanie tiež znižuje chyby pri porovnávaní signálov, pretože súvisiace piny majú tendenciu sedieť spolu a fungovať ako množina.
Dátové kanály TMDS a TMDS hodiny
• TMDS dátové kanály (0, 1, 2): Tri vysokorýchlostné diferenciálne páry, ktoré prenášajú video, zabudovaný zvuk a paketové riadiace dáta.
• TMDS hodiny: Jeden vysokorýchlostný diferenciálový pár, ktorý poskytuje časový referenčný bod pre dátové kanály TMDS.
• TMDS tienia/zemné piny: Každý kanál TMDS obsahuje blízky tienací/zemný referenčný pin na podporu stabilnej návratovej cesty a zníženie šumu.
Riadiace a bočné pásma
• DDC (Display Data Channel): I²C SCL a SDA linky používané na čítanie EDID, aby bolo možné identifikovať podporované režimy.
• CEC (Consumer Electronics Control): Jednovodičová riadiaca linka používaná na základné príkazové signalizovanie medzi pripojenými zariadeniami.
• ARC / HEC / HEAC (voliteľné): Funkcie, ktoré zdieľajú piny v niektorých verziách HDMI, podporujúce návrat zvuku a funkcie súvisiace s Ethernetom, keď sú implementované.
Mocné, postavenie a ukotvené úlohy
• +5 V: Dodáva napájanie pre obvody súvisiace s EDID/DDC a môže podporovať niektoré aktívne adaptéry v obmedzenom rozsahu prúdu.
• HPD (Hot Plug Detect): Stavový signál, ktorý signalizuje, že pripojené zariadenie je prítomné a pripravené, čo môže spustiť čítanie EDID a nastavenie linky.
• Zeme a tienenia: Poskytujú referenčné a spätné cesty pre vysokorýchlostné TMDS signály aj nízko-rýchlostné riadiace linky.
Rýchla tabuľka schopností a referencií (typ A)
| Kategória | Typické piny (typ A) | Funkcia |
|---|---|---|
| +5 V napájania | Pin 18 | Poskytuje +5 V (typicky až do ~50 mA) pre EDID/DDC logiku a niektoré adaptéry |
| Detekcia horúcej zásuvky (HPD) | Pin 19 | Signál prítomnosti/pripravenosti, ktorý môže spustiť EDID čítania a nastavenie linku |
| TMDS štíty / zeme | Kolíky 2, 5, 8, 11 | Referencia na tienenie/návrat pre diferenciálne páry TMDS |
| Riadiaca zem | Pin 17 | Zdieľaná zemná referencia pre CEC, DDC a súvisiace riadiace funkcie |
Štandardné HDMI Type A 19-pinové rozloženie pinov
| Pin | Signál (bežné pomenovanie) | Krátka funkcia |
|---|---|---|
| 1 | TMDS Data2+ | Vysokorýchlostný dátový kanál 2 (pozitívny) |
| 2 | TMDS Data2 Shield | Referencia na zem/štít pre Data2 |
| 3 | TMDS Data2− | Vysokorýchlostný dátový kanál 2 (negatívny) |
| 4 | TMDS Data1+ | Vysokorýchlostný dátový kanál 1 (pozitívny) |
| 5 | TMDS Data1 Shield | Referencia na zem/štít pre Data1 |
| 6 | TMDS Data1− | Vysokorýchlostný dátový kanál 1 (negatívne) |
| 7 | TMDS Data0+ | Vysokorýchlostný dátový kanál 0 (pozitívny) |
| 8 | TMDS Data0 Shield | Referencia na zem/štít pre Data0 |
| 9 | TMDS Data0− | Vysokorýchlostný dátový kanál 0 (negatívny) |
| 10 | TMDS Clock+ | Hodinový kanál (pozitívny) |
| 11 | TMDS hodinový štít | Referencia na zem/tienenie pre hodiny |
| 12 | TMDS hodiny− | Hodinový kanál (negatívny) |
| 13 | CEC | Riadiaca zbernica spotrebnej elektroniky |
| 14 | ARC/HEC/Rezervované* | Úloha závisí od verzie HDMI a podpory funkcií |
| 15 | DDC SCL | I²C hodiny pre EDID/DDC |
| 16 | DDC SDA | I²C dáta pre EDID/DDC |
| 17 | Zem (CEC/DDC/HEAC) | Referencia na zem v riadiacom/bočnom pásme |
| 18 | +5 V | +5 V napájanie (obmedzený prúd) |
| 19 | HPD / ARC/HEC* | Detekcia horúcej zásuvky; Úloha ARC/HEC sa líši podľa verzie |
Rozdiely medzi pinmi Mini HDMI Type C
Čo zostáva rovnaké a čo sa mení?
Mini HDMI (typ C) používa rovnakých 19 HDMI signálov ako typ A, ale konektor je menší. Aby sa zmestilo toto menšie telo, čapy sú preusporiadané. Signálne úlohy zostávajú rovnaké, ale PIN kódy a pozície sa menia. Vždy si skontrolujte datasheet pre presný Type C konektor na vašej doske, než priradíte siete.
Typ C signály podľa skupín
| Rozsah pinov typu C | Signálna skupina | Poznámky |
|---|---|---|
| TMDS piny (viaceré) | Data2 / Data1 / Data0 páry + štíty | Rovnaké signálne úlohy ako Type A, ale umiestnené na iných pinoch |
| Hodinové piny TMDS | Diferenciálny pár hodín + tienenie | Rovnaká signálová úloha ako Typ A, ale umiestnená na iných pinoch |
| Riadiace piny | CEC + DDC (SCL/SDA) | Rovnaké funkcie, ale PIN sa líšia |
| Napájacie/stavové piny | +5 V + HPD | Rovnaké funkcie, ale čísla pinov sa líšia |
| Areál | TMDS a riadiace zeme | Pozemky sa stále používajú, ale ich poloha sa mení |
Rozloženie pinov Micro HDMI typu D
Typ D je najmenší 19-pinový HDMI konektor
Micro HDMI (typ D) je najmenší HDMI konektor, ktorý stále podporuje všetkých 19 signálov. Kolíky sú tesne pri sebe a telo je veľmi malé. Preto je orientácia veľmi dôležitá. Pri čítaní diagramu typu D vždy skontrolujte, či vidíte zástrčku alebo zásuvku, aby ste neotočili poradie pinov.
Návestidlá typu D podľa skupín
| Piny (typ D, zoskupený pohľad) | Signálna skupina |
|---|---|
| TMDS skupiny | Data2 / Data1 / Data0 diferenciálne páry + štíty |
| TMDS hodinová skupina | Diferenciálny pár hodín + tienenie |
| Riadiaca skupina | CEC, DDC SCL/SDA, riadiaca zem |
| Moc/status | +5 V, HPD |
Prípady použitia HDMI pinoutu a kontrolný zoznam riešení problémov
Použitie HDMI pinoutu v reálnom hardvéri
Keď vidíte piny ako skupiny, je oveľa jednoduchšie navrhovať a ladiť HDMI hardvér: Udržiavajte páry TMDS zladené a smerované ako skutočné diferenciálne páry. Káblové ovládanie a napájacie piny na správne miesta, aby +5 V, HPD a DDC mohli vyvolať spojenie. Správne nastavenie skupín a orientácie zabraňuje mnohým problémom s "žiadnym signálom" a náhodným výpadkom.
Použitie návrhu a integrácie
Vlastné panely a konektory prepážok
Dôkladne zladte mapovanie pinov typu A, C alebo D a overte pohľad konektora, aby ste predišli chybám medzi zrkadlovou zástrčkou a zásuvkou.
Adaptéry a prevodníky
Udržiavajte páry TMDS zladené a overte, či sú potrebné riadiace piny pripojené, aby ste predišli absenci signálu a chýbajúcim funkciám.
Smerovanie PCB a testovacie body
Udržujte TMDS páry krátke a zladené a poskytujte prístup k DDC linkám na podporu EDID kontrol počas ladenia.
Kontrolný zoznam problémov s HDMI pinoutom 8.3
Žiadne video a žiadna detekcia EDID
Najprv skontrolujte +5 V a HPD, potom potvrďte kontinuitu na DDC SCL a SDA.
EDID číta, ale žiadny obrázok
Skontrolujte TMDS dáta a páry hodín na otvorenie, skraty, vymenené páry alebo obrátenú polaritu.
Trblietky, sneh alebo výpadky
Hľadajte slabú kvalitu signálu TMDS, často spojenú s problémami so zemou/tienením, poškodením káblov alebo prerušeniami impedancie.
CEC alebo ARC zlyháva, ale video funguje
Skontrolujte kontinuitu na CEC, súvisiacich ARC/HEC/HEAC pinoch (ak sa používajú) a riadiacom uzemnení.
Mechanické známky poškodenia
Ohnuté čapy alebo prasknuté spoje môžu prerušiť jednu linku, zatiaľ čo ostatné stále fungujú, čo vedie k čiastočnej alebo nestabilnej prevádzke.
Záver
HDMI piny dávajú väčší zmysel, keď sú 19 pinov zoskupené podľa úlohy: TMDS páry prenášajú video a audio, DDC číta EDID, CEC/ARC používa bočné pásma a +5 V s HPD pomáha pri štarte spojenia. Pre poruchy najskôr potvrďte pohľad na konektor, potom skontrolujte +5 párov V/HPD, DDC SCL/SDA a TMDS pre výmeny, otvorenia alebo obrátenú polaritu.
Často kladené otázky [FAQ]
Sú DDC, CEC a HPD 5V signály?
Nie. DDC a CEC sú nízkonapäťové riadiace vedenia. HPD je len stavová čiara. Iba pin 18 je +5 V napájania.
Môže Pin 18 (+5 V) napájať zariadenia?
Len malé náklady. Príliš veľký odber môže spôsobiť žiadny EDID, žiadny signál alebo výpadky signálu.
Je eARC to isté ako ARC?
Nie. Sú to rôzne režimy a video môže fungovať aj vtedy, keď ARC/eARC zlyhá.
Prečo niektoré piny hovoria "ARC/HEC/Reserved"?
Tieto piny menia úlohy podľa HDMI funkcií a podpory verzií.
10,5 Ktoré dva piny by sa mali najskôr skontrolovať multimetrom?
Pin 18 (+5 V) a Pin 19 (HPD).
Prečo HDMI funguje v nízkom rozlíšení, ale zlyháva vo vysokom?
Vyššie módy vyžadujú čistejšie TMDS signalizovanie; Strata kábla, zlé tienenie/zem alebo problémy s konektormi sa objavia ako prvé.
