TMDS-Chip fällt aus, aber direkte Verbindung zum FPGA funktioniert

Wir haben versucht, einige Grafiken über HDMI mit einem FPGA zu erstellen. Ich habe ein Board gebaut, das zwei HDMI-Anschlüsse hat. Einer davon verbindet die benötigten Videoleitungen direkt mit dem FPGA. Die zweite HDMI-Verbindung wird mit einem TMDS-Chip – dem TMDS141 von Texas Instruments – und dann mit dem FPGA verdrahtet.

Wir haben es geschafft, 720p-Video aus unserer direkten FPGA-Verbindung herauszuholen, was ziemlich gut erscheint. Es wäre jedoch schön, den TMDS-Pufferchip zu verwenden, um eine zuverlässigere Verbindung und höhere Auflösungen zu erhalten. Leider scheint die TMDS-Verbindung nicht zu funktionieren.

Ich hatte ein ziemliches Problem damit, zu analysieren, was falsch ist. Ich habe keine Testpunkte, das Chippaket ist umständlich und die Geschwindigkeit von HDMI ist zu schnell für jeden Logikanalysator, auf den ich Zugriff habe. Ich frage mich, wo ich falsch gelaufen bin.

Hier ist das Schema (ich gebe zu, es ist nicht das beste - ich bin ein Anfänger):

Und hier ist eine Nahaufnahme des TMDS auf dem Board. Sie können zwei FFC-Buchsen sehen. Der rechte macht HDMI-Video über den TMDS-Chip in der Mitte. Der obere verbindet sich direkt mit dem FPGA.

Die direkte Verbindung sieht so aus:

Die FPGA-relevanten Teile sehen wie folgt aus:

Einige Gedanken dazu sind:

1. Der Chip ist falsch herum. Ich denke, der Punkt ist an der richtigen Stelle - es ist die Ecke, wo Pin 1 ist. Aber vielleicht habe ich es falsch verstanden; nicht sicher, wie man das testet.
2. Das Paket wurde nicht richtig gelötet. Ich habe es mit etwas Lötpaste gebacken, dann mit Flussmittel, etwas mehr Lötzinn und meinem Bügeleisen über die Fugen gelaufen. Alle Verbindungen sehen gut aus, soweit ich das beurteilen kann, aber es ist schwer zu testen. Wieder nicht sicher wie.
3. Timing und Widerstand / Cap-Werte. Vielleicht bin ich ein bisschen daneben und zu unbekümmert, wenn es darum geht, die Genauigkeit zu erreichen. Das ist schließlich Highspeed-Zeug.
4. Die differentiellen Pfade sind zu unterschiedlich. Ich habe dies in KiCAD überprüft und der normale HDMI-Anschluss funktioniert, also bezweifle ich, dass es das ist.
5. Etwas anderes muss mit dem TMDS-Signal passieren, das aus dem FPGA kommt. Ich muss mich bei meinem FPGA-Kollegen erkundigen, aber die Verwendung des gleichen Signals für die HDMI-Ausgänge des direkten und des TMDS-Chips ist möglicherweise nicht korrekt.
6. Das FPGA hat beim Backen nicht richtig gelötet. Ich meine, wir verwenden verschiedene Pins auf dem FPGA für jeden HDMI-Ausgang (theoretisch könnten zwei Signale aus diesem Ding kommen), also könnte es sein, dass nur eine Verbindung nicht funktioniert.

Manchmal, wenn ich einen Monitor anschließe, erhalten wir ein Signal, aber der Monitor behauptet, er könne es nicht decodieren, verwenden oder anderweitig etwas anzeigen. Manchmal bekomme ich diese Meldung nicht, aber sie bleibt an – ein kleines grünes Licht und kein Schlafmodus. Zu anderen Zeiten behauptet es, es gäbe kein Signal und es geht einfach schlafen. Klingt vielleicht nach Wackelkontakt? Aber ich hätte gedacht, ich hätte es geschafft, zumindest etwas auf die Leinwand zu bringen. Vielleicht ist es Lärm? Aber dann hätte unsere Direktverbindung sicher nicht funktioniert.

Wirklich, ich weiß nicht, wohin ich als nächstes gehen soll und wie ich weitere Informationen zur Diagnose des Problems erhalten kann. Möglicherweise muss ich ein anderes Board mit mehr Testpunkten neu entwerfen.

Ich bin hier etwas außerhalb meiner Liga. Jede Hilfe wäre großartig. Ich weiß, dass ich irgendwann zum Reißbrett zurückkehren muss, aber das ist in Ordnung. Hoffentlich habe ich gerade etwas Dummes getan und es ist eine einfache Lösung.