HDMI重定时延长+光纤/模拟音频分离-MS9331 - 嘉立创EDA开源硬件平台

编辑器版本 ×
标准版 Standard

1、简单易用,可快速上手

2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模

3、支持简单的电路仿真

4、面向学生、老师、创客

专业版 professional

1、全新的交互和界面

2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

3、更严谨的设计约束,更规范的流程

4、面向企业、更专业的用户

专业版 HDMI重定时延长+光纤/模拟音频分离-MS9331

  • 7.5k
  • 11
  • 27

简介:MS9331是HDMI信号重定时芯片,同时支持LINE OUT和SPDIF输出

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2022-10-03 15:14:05
更新时间: 2023-08-22 22:39:44
描述

1.简介

MegDo7mAEU8r7PAkxxUnugQWKaKXCZ40kC7PJJ8v.jpeg

功能:输入一路HDMI信号,可以输出一样的HDMI信号,此HDMI信号经过重定时,并且解出音频信号,可以出S/PDIF和LINE OUT
应用:HDMI延长器、HDMI重定时器、HDMI音频分离器等。

问题背景

像HDMI这种极高的数据传输速率下,信号质量会随着PCB或电缆长度的增加而显著下降。HDMI数据线的近乎无损画质的传输距离是在15米以内,最长不可超过30米,超过30米的线缆信号丢失严重。
比如说你用一条20米长的HDMI线从电脑输出到显示器,在这个过程中就非常容易受到干扰,HDMI线中间有干扰源就会导致画面抖动丢失等。而10米长的HDMI线相对干扰没那么大(干扰呈度随着HDMI线长指数级上升),而在10米中间加HDMI重定时器,再10米到显示器,这样信号质量会好非常多。

HDMI重定时缓冲器就作为HDMI高速信号的自动均衡和时钟重定时,使得画面清晰稳定,不易受干扰,减小长距离传输造成的抖动以及信号延迟。

类似于我的世界游戏里的红石中继器。做信号中继作用。
原理:使用MS9331做HDMI重定时并且分出I2S和S/PDIF音频,I2S信号给CS4344转出LINE OUT,MS8005做IIC控制MS9331。

框图:

O7ICxW79syvObPbByv5RgFjQfLmORg05jZxOfRHs.png

HH3kLmHw87mtRM7tSjozwx48w22JqmkxL6H5466q.jpeg

以下是MS9331芯片介绍:

MS9331是一款信号速率可达3Gbps的HDMI信号重定时芯片,同时支持I2S和S/PDIF输出。在3Gbps速率下,MS9331可支持4KX2K@30Hz和4KX2K(YCbCr420)@60Hz分辨率的HDMI信号。同时可以支持10/12/16位的色深。HDMI输入端的时钟与数据恢复功能可以自适应不同长度不同质量的线材,使得在高速率下传输的TMDS信号始终具有最佳功能。HDMI输出端具有信号预加重功能,可以支持长线输出。MS9331集成内部EDID RAM和HDCP KEY RAM

WIN10中,音频输出设备为MS-HDMI-RX

vDQG7DYr0pqOayrGQm9icrpDvS3jYO86dlGhDpHD.png

音频输出支持格式如下(针对光纤)

7dbLamN2mDFRziMBiWalbqJ7dj4X5UFdKZqRyEvt.png

usD8kNhcVcQKHIgyolP1iFfEiPfqQGwAzeOQTCIX.png

zzOomXEiVwiSEAlboVDbGJ8J0qCNvryGBR6Z2PTd.png

关于N卡色差

目前电脑上使用N卡接屏幕输出都会有色差,是N卡识别问题,显示会偏白,目前测试GTX960 RTX4070ti都有此问题。

解决方法如下:

1.打开NV控制面板

2.控制面板【更改分辨率】一项,选择对应的MS-RX显示器,下拉到底

0VjrHltLEeflq4OnuFlyFwJVpLWzpXy4gRjBjW8L.png

3.将输出动态范围 改为完全,然后应用即可

gQz50M5ddSoHuVGNuNuXAU5kop5YeIwBYNZ4v0mN.png

 

 

2.电路注意点

xm7W8xFz7qYKD6klbmeVD45frKLeV4O8dp1gKDAk.png

主要是输入端此处,工作流程是:HDMI插入后,通过HDMI5V_IN分压到3.3V,在HDMIRXDET脚检测到后,MS9331与输入设备通讯获取EDID,通讯完成后,MS9331会从HDMIRXHPD发出一个高电平信号返回给输入设备,说明MS9331已经Ready,可以传输数据。

HDMIRXHPD引脚输出仅有0.7V,因此需要两个NPN管来进行放大,注意此处需使用3904管,不要使用其他NPN三极管,否则放大参数需要重新调整。

VWpHyzt8etZ6YXpwRM14ccC1EJzU91KaeyJOjr6M.png

HDMI部分走100欧阻抗,可白嫖

板厚1.0mm

3.芯片购买

MS9331是使用IIC控制的,老样子,MS家的芯片是拿不到规格书和寄存器表的,但是和之前的MS9332和MS9334一样,马云网上有配套MS8005的IC卖,因此使用现成的即可,不用编程。

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.5f152e8dYHRKFr&id=691533336994&_u=hqavhl8b1f1

QS4fKn2BieP1NQYButnJo4RWvfzAg7w9v3AG9mss.png

4.亚克力外壳

使用SolidWorks绘制

JvPQcHDdBYD3WuRDVDpA4msXq9lK9pr2EW7Coqit.png

c6f654VpUtiZCceAmpqMEfuZtceDsQLgH1LGrXAr.png

有可以直接下单的dxf和dwg

nKqTmZiYjzPFd6lRNugfiEX7N1NrtRimctS4aYpW.png

8ENlCt0m382vmrFsnfzzWxyGu3mcuYppPlptRiOG.jpeg

螺丝:

M3X6+6:4颗

M3X14+3:4颗

M3铜六角螺母:4颗

十字薄头机丝M3x6:4颗

亚克力厚度3mm

没有导入到立创面板工程中,因为立创面板更贵,可以拿去淘宝打,价格25左右(立创没有3mm,即使是2mm也要30且不包邮)

5.总结

MS9331 使用时发热不算太大,可以看情况增加散热片

z8cOAMur6cm6hLax7UmFv9HH2PKxekvnD2egxqzO.jpeg

工程推荐等级:硬件初学者~入门

工程成本:主控芯片会贵点大约15,总成本20以下是可以的。外壳25元左右。

 

最后-本人目前切换器使用情况不容乐观(悲)

sk8ZdbSfrk5O94AAMGdroHJJ8eiNba80OZW29UeO.jpeg

已加入切换器大军(乱七八糟的)

左:光纤4进1出切换器:https://oshwhub.com/aknice/guang-xian-4-jin-1-chu-qie-huan-qi

中上:高速USB3.0共享器 四进四出选择 HUB+切换器:https://oshwhub.com/aknice/vl822-ch484m-si-jin-si-chu-usb3-0-hub

有USB2的版本:USB HUB切换器 4进4出:https://oshwhub.com/Aknice/e3a68120fa8d49ff8bc50ad21d57ec9d

中下:本工程。

原来是用一进二出然后VGA转音频出的音频和输出HDMI:HDMI进HDMI+VGA+模拟音频出转换器:https://oshwhub.com/aknice/ms9332-ms8005-demo

基于:HDMI 转 VGA:https://oshwhub.com/Aknice/79fa85e6986e4af98d808872469bf327

也可用1进4出转:https://oshwhub.com/aknice/hdmi-1-jin-4-chu-tong-ping-qi

右上:HDMI 5进1出 切换器:https://oshwhub.com/Aknice/83d25e9c5f9240499dfcd01eeaa45b82

另有HDMI 3进1出切换器:https://oshwhub.com/Aknice/1dfda80b41104751846aecc99dd9e055

右下:无损音频4切1切换器:https://oshwhub.com/aknice/yin-pin-4-qie-1-qie-huan-qi-bu-gong-di

 

整个框图大家好理解

orTwsrwRwZKnfPcqe9tFFarGYOoXpGwTRyJVpTsL.png

目前输出的设备实际上都可以进HDMI,然后通过本工程进行音频转换,以前都是DVD播放器走光纤,电脑走AUX,游戏机走以前的MS9332转出VGA模拟音频再走AUX,导致音频这边又走AUX又走光纤的,音响那边切换会麻烦。

现在全部走HDMI那边的话只需要操作HDMI5进1出就能实现音频切换了,输出通过AUX也行光纤也行,这两个切换器可以不用切换了。

 

上面看起来做了很多切换器、HDMI、分配器相关工程,那么有空会做一个超级KVM,让线材没那么乱

设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次
工程视频/附件
序号 文件名称 下载次数
1

ms9331外壳.7z

21
工程成员
侵权投诉
相关工程
换一批
加载中...
添加到专辑 ×

加载中...

温馨提示 ×

是否需要添加此工程到专辑?

温馨提示
动态内容涉嫌违规
内容:
  • 153 6159 2675

服务时间

周一至周五 9:00~18:00
  • 技术支持

support
  • 开源平台公众号

MP