重點(diǎn)講解DP/ eDP信號(hào)質(zhì)量測(cè)試

伴隨汽車智能座艙領(lǐng)域數(shù)字化、智能化的趨勢(shì), 多屏聯(lián)動(dòng)、語音識(shí)別、手勢(shì)控制、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、云交互成為主流， 座艙功能在豐富功能的同時(shí)也給測(cè)試帶來很多新的挑戰(zhàn)。

DisplayPort 和嵌入式 DisplayPort (eDP) 都已在汽車行業(yè)得到應(yīng)用，汽車是另一個(gè)快速增長(zhǎng)的高分辨率視頻顯示領(lǐng)域。

當(dāng)今許多流行的 SoC 都支持 DisplayPort 和 eDP 的輸出，而 eDP 是當(dāng)今筆記本電腦使用的顯示面板上的主要輸入接口，支持高達(dá) 4K分辨率和低線數(shù)。本文重點(diǎn)講解DisplayPort(DP) / DisplayPort (eDP)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試，內(nèi)容包括如下： 1 、Display Port行業(yè)發(fā)展及技術(shù)特點(diǎn)； 2、 Display Port 測(cè)試方案 3、 eDP信號(hào)測(cè)試介紹? 1) 什么是eDP？ 2) eDP接口信號(hào)測(cè)什么？ 3) eDP信號(hào)測(cè)試測(cè)試方案； 4) eDP測(cè)試需要滿足四個(gè)部分； 5) eDP信號(hào)測(cè)試測(cè)試原理

1 Display Port行業(yè)發(fā)展及技術(shù)特點(diǎn) ? Display Port的發(fā)起組織是視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（Video Electronics Standards Association, 簡(jiǎn)稱VESA）其主要優(yōu)勢(shì)在于非常高的數(shù)據(jù)速率、方便的鏈接、完善的內(nèi)容保護(hù)及基于包交換的數(shù)據(jù)傳輸方式。

Display Port目前商用的最新標(biāo)準(zhǔn)是V1.4a，可以在4條鏈路上同時(shí)傳輸1.62Gbps(RBR)、2.7Gbps(HBR)、5.4Gbps(HBR2)和最高8.1Gbps(HBR3)的高速視頻數(shù)據(jù)，還提供Aux Channel 用于鏈路控制和音頻數(shù)據(jù)的傳輸。Display Port采用類似PCI-e的物理層方案，數(shù)據(jù)編碼使用ANSI的8b/10b編碼，時(shí)鐘內(nèi)嵌在數(shù)據(jù)流中，蓮路寬度可以選擇1、2或者4，發(fā)送和接受間采用AC耦合，因此在提高數(shù)據(jù)速率的同時(shí)簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)和提高了靈活性。

2014年9月，VESA協(xié)會(huì)發(fā)布了DPoC(DisplayPort Over Type_C )即DisplayPort交替模式（ALT Mode)標(biāo)準(zhǔn)，DisplayPort信號(hào)除了在已有的標(biāo)準(zhǔn)DP接口或者mini DP接口外，還可以通過市面上非常流行的USB Type-C接口來傳輸DisplayPort信號(hào)。這大大加速了DisplayPort標(biāo)準(zhǔn)在PC市場(chǎng)的普及以及對(duì)消費(fèi)類電子市場(chǎng)的滲透。

2019年6月，VESA協(xié)會(huì)組織宣布，其負(fù)責(zé)指定的Display Port V2.0標(biāo)準(zhǔn)，即UHBR 10/13.5/20Gbps將采用 Thunderbolt協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。其中，10Gbps信號(hào)即可以在傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)DP或者mini DP接口進(jìn)行傳輸，也可以在 Type-C接口進(jìn)行傳輸。而13.5Gbps和20Gbps的信號(hào)只能在 Type-C接口進(jìn)行傳輸。

視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（VESA）近日宣布成立汽車顯示連接特別興趣小組（SIG），旨在解決快速增長(zhǎng)的AR、VR市場(chǎng)所面臨的標(biāo)準(zhǔn)化問題。 ?

2 Display Port 測(cè)試方案

Display Port設(shè)備主要有三大類，分別如下： ?

源設(shè)備（Source)是產(chǎn)生信號(hào)的，如Notebook、Desktop等等；

接收設(shè)備（Sink)是接收信號(hào)并顯示圖像的，如顯示器、電視等； 中間的連接介質(zhì)（ Media)，如Cable。

因此對(duì)于Display Port設(shè)備的測(cè)試項(xiàng)目也根據(jù)被測(cè)設(shè)備的不同分為3大類：Source測(cè)試、Sink測(cè)試、Cable測(cè)試，具體的方法將在后續(xù)章節(jié)中講解。

3 ?eDP信號(hào)測(cè)試介紹?

啟威測(cè)實(shí)驗(yàn)室小編重點(diǎn)整理匯總關(guān)于Display Port的另一個(gè)分支嵌入式Display Port，即eDP信號(hào)測(cè)試介紹，本文從eDP的測(cè)試方案、測(cè)試原理、測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試環(huán)境等角度帶您深入淺出了解eDP信號(hào)測(cè)試驗(yàn)證。

1) 什么是eDP？

Embedded Displayport（eDP）是 VESA（視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）制定的用于 Notebook 或 PAD 等移動(dòng)設(shè)備的內(nèi)嵌顯示接口，目前官方組織發(fā)布的最新版為 1.5。 ? eDP 接口共有 1~4 對(duì) lane 用于數(shù)據(jù)傳輸，內(nèi)嵌時(shí)鐘。在 RBR，HBR，HBR2 三種不同模式下，單個(gè) lane速率分別為 : RBR 1.62Gbps; HBR 2.7Gbps; HBR2 5.4Gbps; HBR3 8.1Gbps。

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eDP 接口結(jié)構(gòu)圖

2)? eDP接口信號(hào)測(cè)什么？

eDP 接 口 測(cè) 試 包 括 source/sink 端 的 物 理 層 測(cè) 試。不同的速率，有不同的測(cè)試項(xiàng)目要求，每一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目要求被測(cè)發(fā)送相應(yīng)的測(cè)試 Pattern。 ?

eDP Source 端測(cè)試使用到的高帶寬示波器，Source 端根據(jù)設(shè)備速率，選擇對(duì)應(yīng)的高帶寬示波器進(jìn)行測(cè)試。

Sink 端的測(cè)試主要是根據(jù)不同速率進(jìn)行接收端的壓力容限測(cè)試。依據(jù) eDP 物理層電氣特性規(guī)范，Source 端物理層測(cè)試需要完成如下測(cè)試項(xiàng)目 : ?

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eDP Source 端物理層電氣特性測(cè)試項(xiàng)目

3)? ?eDP信號(hào)測(cè)試測(cè)試方案：

eDP 物理層測(cè)試方案支持使用 eDP 夾具和差分 SMA 探頭測(cè)試，具體如下示意圖：也可以使用差分探頭直接在 eDP panel 端進(jìn)行探測(cè)。兩種方法均可實(shí)現(xiàn)最多 4 對(duì) lane的同時(shí)測(cè)量。 ?

另外一種方法是使用夾具和 SMA 同軸線纜，將 DUT發(fā)出的信號(hào)直接引入示波器，這樣支持最多 2 對(duì) lane的同時(shí)測(cè)量。
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?使用夾具測(cè)試組網(wǎng)連接

使用探頭測(cè)試組網(wǎng)連接

4 ) eDP測(cè)試需要滿足四個(gè)部分：

1. 示波器：滿足 DUT 速率要求的高帶寬高采樣率實(shí)時(shí)示波器

目前市場(chǎng)有三個(gè)廠商，美國泰克、是德和力科。根據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，滿足 RBR 和 HBR 速率，需要至少 8GHz 帶寬示波器。滿足 HBR2 速率測(cè)試，需要選擇至少 12.5GHz帶寬示波器，采樣率 80GS/s 以上。如果需要考慮到HBR3 的速率，示波器帶寬需要考慮 16GHz。

2. eDP 測(cè)試夾具：eDP Source 端口標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試夾具?

eDP 測(cè)試夾具

3. 探頭 ：eDP 測(cè)試高速差分探頭

eDP測(cè)試探頭

4.軟件：eDP 一致性測(cè)試軟件

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?eDP Source 端物理層測(cè)試軟件 ?

啟威測(cè)信號(hào)完整性實(shí)驗(yàn)室采用TEK方案， eDP 物理層測(cè)試軟件完全依照測(cè)試規(guī)范，可以完成各個(gè)物理層測(cè)試項(xiàng)目。

5) eDP信號(hào)測(cè)試測(cè)試原理：

測(cè)試時(shí)通過與 eDP Source DUT 接口匹配的測(cè)試夾具，將信號(hào)引入到示波器內(nèi)，示波器上運(yùn)行的專用 eDP 物理層軟件會(huì)分別對(duì)每對(duì) lane 的電學(xué)指標(biāo)按照協(xié)議中制定的指標(biāo)進(jìn)行分析，最終得出測(cè)試結(jié)果是否合乎一致性要求。

如果 EDP 收端支持 CTLE 或 CTLE+DFE 均衡，眼圖測(cè)試，需要示波器能夠仿真到 CTLE 或 CTLE+DFE 均衡之后的眼圖。TEK eDP 物理層測(cè)試軟件本身支持符合規(guī)范要求的 CTLE 仿真，通過搭配 TEK SDLA 串行鏈路分析軟件，可以實(shí)現(xiàn) DFE 的仿真。

審核編輯：劉清