HDMI接收器端口保护
和接口器件
CM2030
特点
HDMI 1.3兼容
支持薄的介电和2层板
TMDS最小化扭曲与间具有0.05pF匹配
2
长的HDMI线缆支持，集成的I C
加速器
主动终止和转换速率限制为CEC
支持直接连接到CEC
微控制器
2
集成的IC电平转换到CMOS电平includ-
荷兰国际集团低逻辑电平电压
综合8kV的ESD保护和反向驱动
保护所有的外部I / O线
每个集成的过电流输出保护
HDMI 1.3
2
多端口I C支持，无需进行模拟
MUX的DDC线路
再配0.5毫米跟踪简化布局
间距
符合RoHS标准的无铅封装
产品说明
该CM2030 HDMI发送器端口保护和
接口设备是专门为下一设计
新一代HDMI主机接口的保护。
一个集成的软件包提供所有ESD ，压摆率
在CEC线限制性的，电平转换/分离，
输出过电流保护及反向驱动
在一个38引脚TSSOP封装为一个HDMI端口保护
封装。
的CM2030部分是专门设计来提供
设计师用最可靠的路径HDMI 1.3
CTS达标。
该CM2030还集成了过流硅
保护装置+ 5V电源电压输出到
连接器。
应用
PC和消费类电子产品
机顶盒， DVD + RW ，PC，图形卡
2010 SCILLC 。版权所有。
2010年5月 - 修订版5
出版订单号：
CM2030/D
CM2030
电气原理图
5V_SUPPLY
TMDS_D2+
TMDS_GND
TMDS_D2-
TMDS_D1+
TMDS_GND
TMDS_D1-
TMDS_D0+
TMDS_GND
TMDS_D0-
TMDS_CK +
TMDS_GND
TMDS_CK-
5V_SUPPLY
LV_SUPPLY
LV_SUPPLY
5V_SUPPLY
动态
上拉
DDC_CLK_OUT
DDC_DAT_IN
CMOS/I2C
电平转换
动态
上拉
DDC_DAT_OUT
DDC_CLK_IN
CMOS/I2C
电平转换
CE_SUPPLY
LV_SUPPLY
I
S
CE_SUPPLY
ACTIVE SLEW
率
限制
CE_REMOTE_OUT
HOTPLUG_DET_IN
3I
S
HOTPLUG_DET_OUT
CE_REMOTE_IN
5V_SUPPLY
55mA
过电流
开关
5V_OUT
P
ACKAGE /引脚布局图
顶视图
5V_SUPPLY
L _SUPPLY
V
GND
TMDS_D2+
TMDS_GND
TMDS_D2–
TMDS_D1+
TMDS_GND
TMDS_D1–
TMDS_D0+
TMDS_GND
TMDS_D0–
TMDS_CK +
TMDS_GND
TMDS_CK-
CE_REMO TE_IN
DDC_CLK_IN
DDC_DA _IN
T
HOT PLUG_DET_IN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
5V_OUT
CE_SUPPLY
GND
TMDS_D2+
TMDS_GND
TMDS_D2–
TMDS_D1+
TMDS_GND
TMDS_D1–
TMDS_D0+
TMDS_GND
TMDS_D0–
TMDS_CK +
TMDS_GND
TMDS_CK-
CE_REMO TE_OUT
DDC_CLK_OUT
DDC_DAT _OUT
HOT PLUG_DET_OUT
注意：该附图是不按比例。
38引脚TSSOP封装
启5 |第17页2 | www.onsemi.com
CM2030
引脚说明
引脚
4, 35
6, 33
7, 32
9, 30
10, 29
12, 27
13, 26
15, 24
16
23
17
22
18
21
19
20
2
37
1
38
3, 5, 8, 11,
14, 25,
28, 31, 34, 36
名字
TMDS_D2+
TMDS_D2–
TMDS_D1+
TMDS_D1–
TMDS_D0+
TMDS_D0–
TMDS_CK +
TMDS_CK-
CE_REMOTE_IN
CE_REMOTE_OUT
DDC_CLK_IN
DDC_CLK_OUT
DDC_DAT_IN
DDC_DAT_OUT
HOTPLUG_DET_IN
ESD级别
8kV
8kV
8kV
8kV
8kV
8kV
8kV
8kV
2kV
8kV
2kV
8kV
2kV
8kV
2kV
3
3
3
3
3
3
3
3
4
3
4
3
4
3
4
3
描述
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
1
1
1
1
1
1
1
CE_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。
LV_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。
LV_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。
LV_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。一个0.1μF
旁路陶瓷电容建议在此引脚上。
2
6
6
6
HOTPLUG_DET_OUT 8kV的
LV_SUPPLY
CE_SUPPLY
5V_SUPPLY
5V_OUT
GND / TMDS_GND
2kV
2kV
2kV
8kV
不适用
4
4,2
4
偏置CE / DDC / HOTPLUG电平转换器。
CEC的偏置电压。此前CM2020 ESD_BYP引脚。
电流源5V_OUT ， VREF为DDC IC参考电压，
和偏置8kV的ESD引脚。
55毫安最小过电流保护的5V输出。这个输出必须
绕过一个0.1μF的陶瓷电容。
GND参考。
2
3
注1：这些2引脚需要连接在一起的线在PCB上。见推荐布局图。
注2 ：此输出可以被连接到一个外部0.1
F的陶瓷电容器/垫保持与向后兼容性
CM2020.
注3 ：标准IEC 61000-4-2 ，C
放电
= 150pF的，R
放电
=330
， 5V_SUPPLY和LV_SUPPLY在推荐
操作条件下， GND = 0V， 5V_OUT （引脚38） ，和HOTPLUG_DET_OUT （引脚20 ），每个旁路用0.1
F
陶瓷电容连接到GND 。
注4 ：每个人体模型MIL -STD -883方法3015 ，C
放电
= 100pF电容，R
放电
=1.5k
， 5V_SUPPLYand LV_SUPPLY
在推荐工作条件下， GND = 0V ， 5V_OUT （引脚38 ）和HOTPLUG_DET_OUT （引脚20 ），每个
旁路用0.1
F的陶瓷电容连接到GND 。
注5 ：这些引脚应直接连接到相关的GND引脚与单点接地过孔在HDMI连接器
的连接器。
注6：摆率控制，并积极加速电路动态地抵消了这些引脚的系统容性负载。
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CM2030
反向驱动保护与隔离
反向驱动电流被定义为不良的电流通过一个I / O引脚时的I / O引脚的电压
超过该相关本地电源电压为电路供电。这是一个潜在的家常便饭多媒体
娱乐系统由多个部分组成，并在各系统中的几个电源面域。
例如，如果DVD播放器被关断和一个HDMI连接的电视上电时，存在着一种可能性
反向电流流回DVD播放机从上拉，在电视的主电源轨。少至一个
反向驱动电流几毫安流回电源轨可以充电的DVD播放机的旁路大
电容上的电源轨到一些中间水平。如果这个电平上升到上电复位（POR）
一些在DVD播放机的集成电路的电压电平，则这些设备可能不正确复位
当DVD播放器重新打开。
如果有任何的SOC器件在设计中采用已内置电平转换器和/或ESD保护
结构，可以有永久性损坏的风险，由于拖。在这种情况下，反向驱动电流罐
正向偏置的片上ESD保护结构。如果当前流是足够高的，甚至只有几
毫安，它可能会损坏SOC芯片内部的DRC二极管中的一个，因为它们不是设计用于通过直流。
为了避免任一这些情况下， CM2030旨在阻止反向驱动电流，以保证较少
比5μA到任何I / O引脚，当I / O引脚电压超过其相关工作CM2030的电源电压。
图1.回流保护图。
显示数据通道（DDC ）线
与DDC接口是基于上述IC串行总线协议用于EDID配置。
动态上拉
根据HDMI规范中， DDC线路的最大容量可以从接近800pF （ 50pF的
源，从50pF的水槽，和700pf的从电缆） 。在电容值（即长电缆）的上限范围内，
2
用于DDC线，以满足上述IC定时指标的最小上拉电阻变得不可能
1.5k.
出于这个原因，在CM2030的设计采用了一个内部集成电路加速器，以满足交流定时规范
即使使用很长的和不符合标准的电缆。
2
2
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CM2030
内部加速器增加DDC_CLK_OUT和DDC_DAT_OUT线的正面摆率
每当感测的电压电平超过0.3 * 5V_SUPPLY （约1.5V） 。这提供了更快的整体
2
上升时间在负载很重的情况下，不超载的多点开漏IC别处输出。
动态上拉（续）
图2.动态DDC上拉
（离散 - 顶部， CM2030 - 底部; 3.3V ASIC - 左， 5V线 - 右）
图2演示了动态CM2030的DDC的电平移位电路的“最坏情况”的操作（底部）
对从源头上离散NFET共栅电平转换电路，典型的1.5kW的上拉（上）这两个
示驱动不合格，但不幸的是容易获得的31米HDMI电缆超过700pf的
HDMI规范。一些广泛使用的HDMI线经测量
在4NF 。
当标准I / OD细胞释放的NFET离散移位器中，上升时间是由上拉和限定
电缆，源和接收器的寄生效应。对于长电缆，这样能够延长上升时间和减少保证金
读取数据线上的有效“高”电平。在这种情况下， HDMI源可能不能够读取未破坏
数据和将不能够启动链路。
与CM2030的动态上拉，当ASIC驱动程序释放它的DDC线路和“OUT”线到达时
至少有0.3 * VDD （ 5V_SUPPLY的） ，那么“ OUT ”活动上拉使能且CM2030接管驾驶
直到“ OUT ”电压电缆接近5V_SUPPLY轨道。
内部旁路元件和动态上拉还共同潮湿思考的时间越长电缆
并让他们从失灵的地方ASIC 。
I C LOW电平转换
除了在上一节中所描述的动态上拉时， CM2030还采用改进的
2
IC低电平转换对提高兼容性DDC_CLK_IN和DDC_DAT_IN线。
典型的离散NFET电平转换器可以做广告规格低R
DS
[上] ，但通常状态相对较高
V
[ GS ]
测试参数，需要一个“开关”信号（栅极电压）高达10V或更高。 4mA时的灌电流
关于DDC_XX_IN的ASIC中， CM2030担保不超过140MV增加DDC_XX_OUT更多，甚至
与2.5V上LV_SUPPLY开关控制。
2
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CM2030
HDMI发送器端口保护和接口设备
特点
HDMI 1.3兼容
支持薄的介电和2层板
TMDS最小化扭曲与间具有0.05pF匹配
长的HDMI线缆支持带有集成I
2
C
加速器
主动终止和转换速率限制为CEC
支持直接连接到CEC微控制器
集成I
2
C level shifting to CMOS level includ
荷兰国际集团低逻辑电平电压
Integrated 8kV ESD protection and backdrive pro
tection所有外部I / O线
每个集成的HDMI输出过电流保护
1.3
多端我
2
C ++支持无需进行模拟
MUX的DDC线路
Simplified layout with matched 0.5mm trace spac
ING
产品说明
该CM2030 HDMI发送器端口保护和
Interface Device is specifically designed for next gener
ATION HDMI主机接口的保护。
An integrated package provides all ESD, slew rate lim
章602上CEC线，电平转换/分离，过流
一个HDMI输出保护和反向驱动保护
端口在一个38引脚TSSOP封装。
的CM2030部分是专门设计来提供
设计师用最可靠的路径HDMI 1.3
CTS达标。
该CM2030还集成了过流硅
保护装置+ 5V电源电压输出到
连接器。
应用
PC和消费类电子产品
机顶盒， DVD + RW ，PC，图形卡
电气原理图
5V_SUPPLY
TMDS_D2+
TMDS_GND
TMDS_D2
TMDS_D1+
TMDS_GND
TMDS_D1
TMDS_D0+
TMDS_GND
TMDS_D0
TMDS_CK +
TMDS_GND
TMDS_CK-
5V_SUPPLY
LV_SUPPLY
LV_SUPPLY
5V_SUPPLY
动态
上拉
DDC_CLK_OUT
DDC_DAT_IN
动态
上拉
DDC_DAT_OUT
DDC_CLK_IN
CMOS/I2C
电平转换
CMOS/I2C
电平转换
CE_SUPPLY
LV_SUPPLY
I
S
CE_SUPPLY
ACTIVE SLEW
率
限制
CE_REMOTE_OUT
HOTPLUG_DET_IN
3I
S
HOTPLUG_DET_OUT
CE_REMOTE_IN
5V_SUPPLY
55mA
过电流
开关
5V_OUT
2007加利福尼亚微设备公司保留所有权利。
490 N.麦卡锡大道，加利福尼亚州米尔皮塔斯95035-5112
●
联系电话： 408.263.3214
发行A - 零七年十一月十六日
●
传真： 408.263.7846
●
www.cmd.com
1
CM2030
PACKAGE /引脚布局图
顶视图
5V_SUPPLY
LV_SUPPLY
GND
TMDS_D2+
TMDS_GND
TMDS_D2–
TMDS_D1+
TMDS_GND
TMDS_D1–
TMDS_D0+
TMDS_GND
TMDS_D0–
TMDS_CK +
TMDS_GND
TMDS_CK-
CE_REMOTE_IN
DDC_CLK_IN
DDC_DAT_IN
HOTPLUG_DET_IN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
5V_OUT
CE_SUPPLY
GND
TMDS_D2+
TMDS_GND
TMDS_D2–
TMDS_D1+
TMDS_GND
TMDS_D1–
TMDS_D0+
TMDS_GND
TMDS_D0–
TMDS_CK +
TMDS_GND
TMDS_CK-
CE_REMOTE_OUT
DDC_CLK_OUT
DDC_DAT_OUT
HOTPLUG_DET_OUT
注意：该附图是不按比例。
38引脚TSSOP封装
引脚说明
引脚
4, 35
6, 33
7, 32
9, 30
10, 29
12, 27
13, 26
15, 24
16
23
17
22
18
21
19
20
2
37
1
名字
TMDS_D2+
TMDS_D2–
TMDS_D1+
TMDS_D1–
TMDS_D0+
TMDS_D0–
TMDS_CK +
TMDS_CK-
CE_REMOTE_IN
CE_REMOTE_OUT
DDC_CLK_IN
DDC_CLK_OUT
DDC_DAT_IN
DDC_DAT_OUT
HOTPLUG_DET_IN
HOTPLUG_DET_OUT
LV_SUPPLY
CE_SUPPLY
5V_SUPPLY
ESD级别
8kV
3
8kV
3
8kV
3
8kV
3
8kV
3
8kV
3
8kV
3
8kV
3
2kV
4
8kV
3
2kV
4
8kV
3
2kV
4
8kV
3
2kV
4
8kV
3
2kV
4
2kV
4,2
2kV
4
描述
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
CE_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。
6
LV_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。
6
LV_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。
6
LV_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。一个0.1μF
旁路陶瓷电容建议在此引脚上。
2
偏置CE / DDC / HOTPLUG电平转换器。
CEC的偏置电压。此前CM2020 ESD_BYP引脚。
电流源5V_OUT ， VREF为DDC我
2
C相电压基准，
和偏置8kV的ESD引脚。
2007加利福尼亚微设备公司保留所有权利。
2
490 N.麦卡锡大道，加利福尼亚州米尔皮塔斯95035-5112
●
联系电话： 408.263.3214
发行A - 零七年十一月十六日
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传真： 408.263.7846
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CM2030
引脚说明（续）
38
3, 5, 8, 11,
14, 25,
28, 31, 34,
36
5V_OUT
GND / TMDS_GND
8kV
3
不适用
55毫安最小过电流保护的5V输出。这个输出必须
绕过一个0.1μF的陶瓷电容。
GND参考。
注1：这些2引脚需要连接在一起的线在PCB上。见推荐布局图。
注2 ：此输出可以被连接到一个外部0.1
μ
F的陶瓷电容器/垫保持与向后兼容性
CM2020.
注3 ：标准IEC 61000-4-2 ，C
放电
= 150pF的，R
放电
=330
Ω
， 5V_SUPPLY和LV_SUPPLY在推荐
操作条件下， GND = 0V， 5V_OUT （引脚38） ，和HOTPLUG_DET_OUT （引脚20 ），每个旁路用0.1
μ
F的陶瓷
电容连接到GND 。
注4 ：每个人体模型MIL -STD -883方法3015 ，C
放电
= 100pF电容，R
放电
=1.5k
Ω
， 5V_SUPPLYand
LV_SUPPLY内推荐的工作条件下， GND = 0V ， 5V_OUT （引脚38 ）和HOTPLUG_DET_OUT （引脚20 ）
每个旁路用0.1
μ
F的陶瓷电容连接到GND 。
注5 ：这些引脚应直接连接到相关的GND引脚与单点接地过孔的HDMI接口
连接器。
注6：摆率控制，并积极加速电路动态地抵消了这些引脚的系统容性负载。
2007加利福尼亚微设备公司保留所有权利。
490 N.麦卡锡大道，加利福尼亚州米尔皮塔斯95035-5112
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3
CM2030
反向驱动保护与隔离
反向驱动电流被定义为在不希望的电流
流过一个I / O引脚时的I / O引脚的电压
exceeds the related local supply voltage for that cir
cuitry. This is a potentially common occurrence in mul
timedia
娱乐系统
与多
组件并在每个数的电源平面域
系统。
例如，如果DVD播放器被关断和一个
HDMI connected TV is powered on, there is a possibil
性反向电流流回主电源
DVD播放机，从上拉电视机电源轨。如
少的反向驱动电流几毫安流
回电源轨可以收取DVD播放机的
在电源轨到一些大型旁路电容
中级水平。如果这个水平上升的上面加电
上电复位（POR ）的一部分集成的电压电平
在DVD播放机的电路，则这些设备可能不
正确复位时， DVD播放器重新打开。
如果有任何的SOC器件在设计中加入
其中具有内置的电平移位器和/或ESD保护
结构，可以有永久损坏的危险
由于反向驱动。在这种情况下，反向驱动电流罐
正向偏置的片上ESD保护结构。如果
的电流足够高时，甚至只有几
milliamps, it could destroy one of the SOC chip’s inter
纳尔金二极管，因为它们不是设计用于使
DC 。
为了避免任一这些情况下， CM2030是
旨在阻止反向驱动电流，保证少
比5μA到任何I / O引脚上的I / O引脚的电压时，
超过它的相关操作CM2030电源电压。
LV_SUPPLY
= OFF
+5V
+5V
LV_SUPPLY
= OFF
低电压
HDMI ASIC
ASIC
低电压
HDMI ASIC
ASIC
HDMI信号源
HDMI接收器
HDMI信号源
HDMI接收器
图1.回流保护图。
显示数据通道（DDC ）线
与DDC接口是基于我
2
C serial bus proto
山坳用于EDID配置。
动态上拉
Based on the HDMI specification, the maximum capac
在DDC线itance可以从接近800pF （ 50pF的
源，从50pF的水槽，和700pf的从电缆） 。在
电容值（即长电缆）的上限范围内，
变得不可能用于DDC线路，以满足我
2
C
时序规范的最小上拉电阻
1.5K的
Ω
.
出于这个原因，在CM2030的设计包括一个
内部I
2
C accelerator to meet the AC timing specifi
用很长和不符合标准的电缆阳离子偶。
内置加速器增加了积极的转换
在DDC_CLK_OUT和DDC_DAT_OUT线率
每当感测的电压电平超过
0.3 * 5V_SUPPLY （约1.5V ） 。这提供
faster overall risetime in heavily loaded situations with
从超载的多点开漏I
2
C输出
在其他地方。
2007加利福尼亚微设备公司保留所有权利。
4
490 N.麦卡锡大道，加利福尼亚州米尔皮塔斯95035-5112
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发行A - 零七年十一月十六日
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CM2030
动态上拉
（续）
图2.动态DDC上拉
（离散 - 顶部， CM2030 - 底部; 3.3V ASIC - 左， 5V线 - 右）
图2展示的“最坏情况”的操作
the dynamic CM2030 DDC level shifting circuitry (bot
TOM）针对离散NFET共栅级
移位器电路与典型1.5k的
Ω
上拉在源
(top.) Both are shown driving an off-spec, but unfortu
纳利一应俱全31米HDMI电缆，
超过700pf的HDMI规范。一些被广泛
用HDMI线经测量
过度
4nF.
When the standard I/OD cell releases the NFET dis
克里特器的上升时间由上拉的限制，
电缆，源和宿的寄生效应。对于长
电缆，这可以延长上升时间，降低了
缘，用于读取在数据线上一个有效的“高”电平。
在这种情况下， HDMI源可能不能够读取
未损坏的数据和将不能够启动链路。
与CM2030的动态上拉， ASIC的时候
驾驶员松开它的DDC线路和“OUT”线到达
至少为0.3 * VDD （ 5V_SUPPLY的），则“OUT”
主动上拉使能且CM2030接管
驱动电缆，直到“ OUT ”电压的方法
在5V_SUPPLY轨道。
内部旁路元件和动态拉
还携手潮湿思考的时间越长
电缆和防止他们毛刺的地方ASIC 。
I
2
C
LOW电平转换
除了在所描述的动态上拉
上一节中， CM2030还采用了
改进的I
2
在DDC_CLK_IN C语言中低级移
和DDC_DAT_IN线增强兼容性。
典型的离散NFET电平转换器可以做广告
规格为低R
DS
[on], but usually state rela
tively高V
[ GS ]
测试参数，需要一个“开关”
信号（栅极电压）高达10V或更高。在一个水槽
为4mA电流的ASIC上DDC_XX_IN中，
CM2030担保不超过140MV增加更多
DDC_XX_OUT ，即使有2.5V的切换控制
在LV_SUPPLY 。
当我
2
C器件是驱动外部电缆，
在DDC_XX_IN内部下拉保证了
VOL看到上DDC_XX_IN ASIC的是等于或
比DDC_XX_OUT低。
多端口复用DDC
通过切换LV_SUPPLY ，与DDC / HPD块可以是
通过参与其固有的独立关闭
“拖”的保护。这使得N： 1多路复用
低速的HDMI没有任何额外的信号
FET开关。
消费电子控制（ CEC ）
美国消费电子控制（ CEC ）线是一种高
电平的命令和控制协议，基于单一
线多开漏通信总线运行
在约1kHz时（参见图3）。而HDMI
链路只提供一个单一的点对点连接，向上
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