重点讲解DP/ eDP信号质量测试

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