常用PCB接口设计1-- HDMI接口基础及布局布线要求

1. HDMI接口基础

• 基础概念：高清多媒体接口（High Definition Multimedia Interface）;事宜综合岗全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。
• HDMI2.0最大传输速率可达14.4Gbit/s;HDMI2.0最大传输速率可达42.6Gbit/s;

版本	速率
HDMI1.1	4.95Gbps 165MHZ
HDMI1.2	4.95Gbps 165MHZ
HDMI1.3	10.2Gbps 340MHZ
HDMI1.4	10.2Gbps 340MHZ
HDMI2.0	18.0Gbps 165MHZ
HDMI2.1	48.0Gbps 165MHZ

PIN	定义	说明	作用
1	D2+	TMDS Data2+	差分数据信号2 正极
2	D2_SHIELD	GND	地
3	D2-	TMDS Data2-	差分数据信号2 负极
4	D1+	TMDS Data1+	差分数据信号1 正极
5	D1_SHIELD	GND	地
6	D1-	TMDS Data1-	差分数据信号1 负极
7	D0+	TMDS Data0+	差分数据信号0 正极
8	D0_SHIELD	GND	地
9	D0-	TMDS Data0-	差分数据信号0 负极
10	CK+	TMDS CLK+	差分时钟信号 正极
11	CK_SHIELD	GND	地
12	CK-	TMDS CLK-	差分时钟信号 负极
13	CEC	CEC	判断主从功能
14	HEC	Reserved(NC)
15	I2C-CLK	SCL	判断主从功能
16	I2C_DATA	SDA	判断主从功能
17	GND	GND	地
18	+5V	5V	电源
19	HOT_PLUG_DET	HPD	热拔插检测

2.HDMI布局要求

1. 放置在板边
2. ESD静电保护器件靠近HDMI座子放置，优先于串组串容
3. 其他（防倒灌电路、分压电路等）采取就近原则摆放即可
4. HDMI接口5V供电电路靠近HDMI座子放置

3. HDMI布线要求

1. HDMI接口差分信号阻抗控制100欧姆
2. HDMI接口单端信号阻抗控制50欧姆
3. 所有信号靠近GND平面层进行布线
4. 四对差分信号之间保持15mil以上间距需求，差分信号需要包地处理，并在包地线上打上过孔
5. 四对差分信号需要做等长处理，对间误差小于10mil，对内误差小于5mil
6. 建议在BGA区域的能加地过孔最好也进行包地处理（提供回流路径）外围包地过孔间距最好两两小于150mil；包地与信号线之间建议间距4倍信号线宽
7. 注意隔直电容和电阻之间的走线需要按照产分信号要求进行布线
8. 电阻做隔层参考，相邻层挖去和电阻焊盘大小一样的GND铜皮（改变参考层，隔层参考，支持4K需要考虑）。同时不允许差分走线和电阻焊盘之间有残桩

参数	HDMI2.0	HDMI3.0
走线阻抗	差分100ohm 10%	差分100ohm 10%
差分对内最大时延差	小于6mil	小于6mil
时钟与数据等长要求	小于480mil	小于480mil
走线长度	小于6000mil（152.4mm）	小于4000mil（101.6mm）
电容要求		220nf 20% 0201（推荐封装）
差分对间间距	建议大于等于5倍HDMI线宽	建议大于等于7倍HDMI线宽
HDMI信号与其他信号间距	建议大于等于5倍HDMI线宽	建议大于等于7倍HDMI线宽
各个信号允许过孔数量	不超过2个	建议不加过孔
ESD		I/O对地电容不超过 0.2pF