¿Tiene preguntas sobre el uso de un cable HDMI para transmitir datos en serie SPI, I2C y UART?

Actualmente estoy trabajando en un diseño en el que necesito transmitir datos en serie a través de 3 canales en serie diferentes. No transmitiré datos lejos (1" - 1') pero no quería usar cables simples. En su lugar, pensé que podría ser útil implementar el conector y el cable HDMI estándar para transmitir estos datos. Sin embargo, tiene algunas preguntas.

1) ¿Los cables HDMI están diseñados solo para transmitir datos en conductores específicos? Parece que algunos de los conductores están 'emparejados'. Supongo que solo tendría que tener cuidado con los conductores en los que coloco las señales. Mis datos en serie se transmitirán mucho más lentamente que la mayoría de las transmisiones de datos de audio/video para las que normalmente se usa HDMI.

2) Voy por un diseño compacto, por lo tanto, he considerado usar micro HDMI para el factor de forma pequeño. Además del factor de forma, ¿existen otras diferencias entre los conectores/cables HDMI micro y estándar?

3) ¿Dónde estamos con respecto a la vida útil de los cables HDMI? Estoy tratando de crear un dispositivo que dure mucho tiempo. ¿Está HDMI/Mini HDMI/Micro HDMI disponible pronto? Sé que han existido durante casi una década, ¿hay algún otro estándar en aumento que debería considerar?

¡Gracias!

Solo desde una perspectiva práctica: usar un conector común para una aplicación completamente diferente significa que corre el riesgo de dañar su dispositivo u otro dispositivo HDMI real si están interconectados.
@ user2943160 Hola, ese es un muy buen punto. Supongo que tendría que colocar señales de manera inteligente en ciertos conductores para evitar dañar dos dispositivos. Entonces, otra pregunta, ¿está mal visto hacer lo que sugiero? ¿O simplemente algo a tener en cuenta?
Está bastante mal visto. Las señales seriales de alta velocidad son señales diferenciales de bajo voltaje que definitivamente se dañarían con 5V. 3.3V DC también podría dañarlos, TX o RX. También hay I2C y alimentación suministrada por HDMI.
@ usuario2943160 Ya veo. ¿Alguna otra sugerencia sobre un tipo de conector más "abierto"?
Esa es una pregunta muy amplia, de tipo comercial. Usted querrá buscar conectores usted mismo.
@Teague RJ45 es más versátil. Consulte electronics.stackexchange.com/questions/246949/… . Pero tiene menos pines disponibles. De todos modos, enviar SPI/I2C a larga distancia no es una buena idea.
@dim Hola dim, gracias por vincularme a esa pregunta. Mi distancia de transmisión típica sería probablemente 1/2". No tengo la intención de usar cableado necesariamente, realmente solo estoy tratando de hacer módulos plug-n-play que puedan conectarse a una placa de circuito principal. Creo que esto será ser una distancia apropiada.
@Teague está bien, lo entiendo. En ese caso, lo más simple es usar conectores de borde (como tarjetas PCI) o alguna combinación de conectores de placa a placa (como encabezados de 2,54 mm) porque parece que en realidad no necesita ningún cable.
@dim Lo siento, probablemente debería haber puesto más énfasis en un caso de uso típico. Miré los conectores de borde pero no estaba seguro de qué tan seguros eran (es decir, estaba nervioso de que se salieran). El dispositivo que estoy diseñando puede encontrarse con uno o dos golpes durante el uso. Estoy seguro de que hacen algunos con tornillos opcionales.
@Teague Estos conectores suelen estar muy apretados (por cierto, más que los conectores HDMI). Eso sí, para que no se caiga, podrías utilizar unos tornillos adicionales. Los tornillos, sin embargo, no formarán parte de estos conectores en sí. Necesitará usar algunos soportes mecánicos adicionales para esto. Un poco de la misma manera que se hace en las PC. Pero esto depende completamente del diseño de su recinto.

Respuestas (4)

  1. Sí lo son. Los datos van sobre los pares de datos. HDMI utiliza pares diferenciales de alta velocidad para datos.

  2. Ninguna diferencia.

  3. No precisamente. No hay reemplazo para HDMI en este momento.

Pero si está utilizando esto comercialmente, tenga en cuenta que usar un conector estándar para un uso no estándar es una idea bastante mala.

"Pero si está usando esto comercialmente, tenga en cuenta que usar un conector estándar para un uso no estándar es una idea bastante mala". Lo contaste usando un lenguaje muy diplomático. El usuario potencial que dañe su televisor 4k de £ 3000 probablemente lo diría usando palabras completamente diferentes :).

Es totalmente posible, si no es aconsejable (como se menciona en los comentarios de la pregunta, podría dañar un dispositivo HDMI si tiene los dos conectados) usar un cable HDMI, incluido un cable microHDMI, para transmitir sus datos en serie. Aunque el cable está diseñado con la mayoría de sus conductores como pares trenzados (Datos1 - Datos3 y reloj en el pinout HDMI ) para señalización diferencial , aún podría usarlos para la transmisión de datos. Sin embargo, algunas consideraciones:

  • La especificación HDMI ya tiene un bus I2C (pines 15 y 16) que puede usar.
  • Si usa cada cable de un par diferencial por separado como línea de datos, obtendrá muchas interferencias porque tienen una capacitancia muy alta. Puede evitar esto enviando, por ejemplo, MOSI en Data1+ y Data1-. Sin embargo, esto reduce la cantidad de conductores que tiene disponibles.
    • Sin embargo, también están los pines CEC, Pin 14 (reservado/HEAC+/Utility) y Hot Plug Detect, que puede usar si no le preocupa conectarlo accidentalmente a un puerto HDMI real.
  • Los escudos no están diseñados para conducir señales y deben tratarse como escudos.

Dado eso, todavía tienes suficientes líneas. Si usa GND y +5v correctamente, todavía tiene 7 líneas de datos mal utilizadas más SCL/SDA. Para responder a sus preguntas anteriores:

  1. Si y si. Vea arriba, el problema principal es la diafonía capacitiva si coloca diferentes señales en las líneas + y -.
  2. El pinout parece idéntico y los cables deben ser exactamente iguales. Están destinados a ser diferentes factores de forma para la misma interfaz.
  3. Es posible que desee considerar el auge del video a través de USB-C. Es probable que esto haga que microHDMI no funcione tan bien, pero no creo que limite la vida útil de su dispositivo.

Estoy depurando una interfaz HDMI y noté que los pares diferenciales de señal están en modo común de 3V. Si sus canales en serie funcionan a 3,3 V o menos, no veo por qué dañaría el disipador (televisión) o la fuente (PC). Cuando coloca una señal tanto en + como en -, no habrá voltaje diferencial en el par.

Dadas las limitaciones anteriores, diría que usar un cable HDMI parece ser una gran idea.

Aunque es solo mi opinión.

Lo que reúno:

  • Quiere transmitir datos en serie a baja velocidad
  • Los cables comerciales listos deben estar disponibles a largo plazo (¿para obtener piezas de repuesto?)
  • El conector debe ser pequeño

¿Por qué no usar USB-C (a través de HDMI por las razones mencionadas en otras respuestas aquí)? Si leo http://www.ti.com/lit/wp/slly021/slly021.pdf correctamente, entonces debería ser posible construir su dispositivo de forma que no dañe los dispositivos USB-C conectados. Puede usarlo cerca del uso previsto (ya que tiene suficientes líneas que son líneas TX para respaldar su propósito).

Todavía tendría que implementar soporte para el protocolo de entrega de energía USB, ya que aparentemente se usa para la negociación de modo alternativo con tipo-C. Para ser realmente compatible con el estándar, también debe incluir soporte para USB 1.1 para que pueda implementar un "dispositivo de cartelera", una clase USB ficticia que anuncia al usuario que conectó un dispositivo incompatible. Parece un poco complicado solo por enviar algunos protocolos en serie ...
No, la cuestión es que AFAIU mientras no negocies algo, muchas líneas están desactivadas por defecto.
"El host y el dispositivo utilizarán Mensajes definidos por el proveedor estructurado de suministro de energía USB (VDM estructurados) para descubrir, configurar y entrar/salir de los modos para habilitar los Modos alternativos" - Especificación USB Type-C Versión 1.3, 5.1 Modos alternativos, página 203. Puede probablemente simplemente ignore todo eso y comience a enviar protocolos aleatorios por el cable, pero estaría fuera de especificación. De acuerdo, eso no sería peor que (mal) usar una interfaz HDMI.
¿Tiene preguntas sobre el uso de un cable HDMI para transmitir datos en serie SPI, I2C y UART?
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