HDMI 和 I\$^2\$C

电器工程 i2c 数字通讯 hdmi
2022-01-31 14:30:44

我正在查看HDMI引脚,我想:他们为什么要使用 I\$^2\$C 进行显示主机通信?我的问题是关于导致这种选择的设计指标。

HDMI 是一个相当新的标准,而 I\$^2\$C 自1982 年以来就已经存在。I\$^2\$C 用于板载,芯片到芯片的通信,此外该标准允许多个设备连接到同一总线。一根HDMI线可能有15m长,所以I\$^2\$C信号应该使用比正常电压更高的电压以避免过多的噪音,增加了两边收发器的必要性。关于多设备的事情,我真的想不出你如何将多个显示器连接到一个 HDMI 端口,除非你非常非常不标准。

我真的不是通信协议方面的专家,但我认为 RS485、CAN 或其他点对点、全双工、更高 SNR 协议会更好。

那么他们为什么会选择I\$^2\$C呢?

注意:我知道这可能被标记为“基于意见”,我希望周围的人能想到/知道一些客观原因。

3个回答

HDMI 中的 DDC 历史通过 DVI 一直到 VGA。它的实现方式是您可以简单地在显示器端连接一个标准 I²C EEPROM 存储芯片,这几乎和污垢一样便宜(AT24C01 和兼容)。

I2C 信号可能应使用高于正常电压以避免过多噪声

没有。+5 伏特告诉你一个不同的故事。他们可能会做的是降低总线上的时钟频率。HDMI 电缆通常也可以很好地屏蔽。

那么他们为什么会选择 I2C 呢?

它存在于 DVI 中(HDMI 兼容)并且可以工作并且价格便宜。

由于多种原因,I2C 非常便宜且易于实现。当只需要传输几个字节时,通常会使用它。它也是一个非常结构化的接口,为在给定时间应该说话的人定义了协议。I2C 由于其年代久远,在 I2C 制造商中也得到了很好的支持(因此它价格低廉且易于实施)。由于数据速率较慢,SNR 确实不是问题,3.3V 是典型的总线电压,如有必要,可以对其进行大量低通滤波。

我认为指出I2C如何在监视器中使用很重要。I2C 不仅允许与多台显示器进行通信,而且还允许与每台显示器内的多个设备(例如多个 IC)进行通信,尽管在大多数主机系统中,每条 HDMI 电缆都可能有单独的 I2C 总线。I2C 接口很可能用于建立与主机的连接,主机将查询监视器以了解其分辨率、帧速率、制造商、名称以及可能的其他信息。I2C 传输图像和声音数据的速度不够快,该信息通过 TDMS 线路传输,这将是高速和低 SNR。

它便宜又好用,从 VGA 时代就已经存在,没有真正的理由去改变它。

消费领域的优秀工程成本低廉且运行良好(HDMI 大多如此),没有人会因为在该领域设计使用额外芯片、具有严重通信开销并支持此类复杂多点拓扑的东西而赢得积分。

芯片在链接启动时被读取一次,所以即使你只能以 KHz 的速率为这个东西提供时钟,这对于一百字节左右的数据来说是没有问题的。CAN 或 RS485 在成本非常有限的消费应用中都需要做更多的事情。

我怀疑 DDC 的东西是在没有经过深思熟虑的情况下批发进口的,因为实际上大部分视频时序都是如此(Displayport 和 HDMI 在电气上几乎相同),并且视频时序至少可以轻松追溯到复合视频在 CRT 上,前廊,活动视频,后廊,回扫间隔......对于任何老派电视人来说,它看起来都非常熟悉。

这实际上是一种罕见的情况,即标准机构不进行更改以消除制造商的优势,而是采用已知可行的事实标准。我不会对 I2C 感到惊讶,但是总线被拉低并且活动状态为逻辑 1,或者为了避免给 Phillips/NXP/Nexperia 一个优势而同样愚蠢的东西!