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凡亿专栏 | 从高带宽到低功耗,车载显示接口测试趋势全解析
从高带宽到低功耗,车载显示接口测试趋势全解析

车载显示

在汽车行业快速发展的当下,高分辨率视频显示和内容领域也在迅速扩张。随着智能座舱和自动驾驶技术的发展,对高分辨率、低延迟显示的需求不断增加,DisplayPort(DP)和Embedded DisplayPort(eDP)已成为车载显示领域的重要接口技术。eDP以其低功耗、低线数和高带宽的特点,成为汽车信息娱乐系统和数字仪表盘的理想选择,DisplayPort则凭借其强大的功能,支持多屏显示和高分辨率视频传输,为汽车座舱提供沉浸式视觉体验。


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eDP: 为汽车显示而生的内嵌接口

eDP是由视频电子标准协会(VESA)专为移动设备和汽车显示系统设计的内嵌显示接口。eDP接口共有1~4对lane用于数据传输,内嵌时钟,能够实现高速数据传输。其不同速率模式如下:

■ RBR(Reduced Bit Rate):1.62Gbps

■ HBR(High Bit Rate):2.7Gbps

■ HBR2:5.4Gbps

■ HBR3:8.1Gbps

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图1. eDP接口结构图

eDP的设计使其能够在传输大量数据和节省电力之间灵活切换,支持单工或双工配置,并可根据需要配置多个数据通道。这种灵活性使其成为移动设备和汽车显示系统的理想选择。

eDP测试需求与泰克解决方案

eDP的测试包括Source端(发送端)和Sink端(接收端)的物理层测试,测试项目涵盖电气特性、信号完整性、时钟恢复等多个方面。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。

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。

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图2. 使用夹具测试组网连接

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图3. 使用探头测试组网连接

测试需要三个部分,泰克提供的eDP测试解决方案包括:

•  高性能示波器:如DPO/ MSO70000C/ DX/ SX系列,提供高带宽和高精度测量;

•  自动化测试软件:简化测试流程,提高测试效率;

•  灵活的探头选择:适用于多种测试环境。

泰克的eDP测试方案支持使用eDP夹具和差分SMA探头测试,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。如果eDP收端支持CTLE(Continuous Time Linear Equalizer)或CTLE DFE(Decision Feedback Equalizer)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。

泰克eDP物理层测试软件本身支持符合规范要求的CTLE仿真,通过搭配泰克SDLA串行链路分析软件,可以实现DFE的仿真。

DisplayPort:

高性能的通用显示接口

DisplayPort是一种高性能的通用显示接口,支持多种设备的连接。它采用先进的信号处理技术,能够支持高达8K分辨率的视频传输。DisplayPort的关键特性包括:

■ 高数据速率:支持高达8K分辨率的视频传输

■ 多屏显示:支持多个显示器的连接

■ 低延迟:确保实时视频和音频传输

■ 向后兼容:兼容旧版本的DisplayPort设备

DisplayPort的这些特性使其成为消费电子和汽车领域的理想选择,能够满足不同应用场景的需求。

DisplayPort测试需求与泰克解决方案

DisplayPort 2.0测试的核心挑战集中体现在三个方面:超高带宽信号完整性管理,UHBR20(20 Gbps/通道)速率下,信号衰减、串扰和抖动问题显著加剧,需高精度工具捕捉细微异常;复杂的协议交互验证,包括显示流压缩(DSC)、面板重播(Panel Replay)等新功能的协议握手与链路训练(LTTPR)过程稳定性;多场景兼容性保障,需确保与USB4、Thunderbolt等接口在DP Alt Mode下的互操作性,同时应对严苛的车载与工业环境适应性测试。

这些挑战要求测试方案兼具高频硬件性能与智能化协议分析能力。

其低噪声优势主要体现在以下几个方面:

高性能示波器:如DPO/MSO70000系列(带宽≥33 GHz,采样率≥100 GS/s,支持UHBR20信号的全频段捕获),提供高带宽和高精度测量;

自动化测试软件:TekExpress DP2.0预合规套件提供一键自动化测试功能,覆盖物理层(眼图、抖动)与协议层(LTTPR、DSC)的全维度验证,而SDLA串行链路分析软件通过仿真接收端均衡(CTLE/DFE)和故障诊断,深度解析信号抗干扰能力。

灵活的探头选择:搭配TDP7700差分探头和DP2.0专用测试夹具,确保高频信号无损传输与稳定连接;


DisplayPort源(发射机)需满足状态控制要求,以传输符合合规性测试规范所需的数据模式和信号特性。TekExpress DisplayPort 2.1支持UHBR数据速率的16个预设值,用户可选择最佳预设值并对其进行信号质量测试。该解决方案允许为不同数据速率的不同测试点选择不同预设值,若不知最佳预设值,可选择多个预设值,从中找出最佳预设值并进行信号质量测试。它还能对所有预设值进行信号质量测试,可运行部分信号质量测量。默认配置DP40和DP80 DisplayPort电缆进行测试,也可在高级模式中选择其他电缆型号。

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图4. 信号质量测量预设选择面板

泰克的DisplayPort测试方案支持全链路覆盖(Source端、Sink端、电缆及中继器)和前瞻性升级(兼容未来DP2.1标准),能够满足从研发到生产的全场景测试需求,帮助工程师快速、准确地完成测试任务。


结语

DisplayPort和eDP作为领先的显示接口技术,正在不断拓展其在消费电子和汽车领域的应用场景。泰克公司凭借其先进的测试解决方案,为工程师提供了强大的工具,助力DisplayPort和eDP技术的开发和应用。随着技术的不断演进,DisplayPort和eDP将继续为高性能、低功耗的显示技术提供支持。


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