RK3588 HDMI转DVI黑屏问题排查与解决

前言

最近在调试 RK3588 平台的显示输出时遇到个头疼的问题：用 HDMI 转 DVI 转接器连显示器，冷启动就黑屏，但拔掉 HDMI 线重新插上就好了。HDMI 直连显示器完全没问题。折腾了好几天，试了各种方案，最后发现居然只要改一行设备树就搞定了。记录一下排查过程，希望能帮到遇到类似问题的朋友。

问题现象

硬件环境: RK3588 开发板，HDMI0 和 HDMI1 两个输出口
问题表现 :
- HDMI 转 DVI 转接器连接显示器，冷启动黑屏
- 拔掉 HDMI 线重新插上，显示正常
- HDMI 直连显示器，一切正常
影响范围: HDMI0 和 HDMI1 都有这个问题

排查过程

第一步：抓日志分析

先看启动日志，发现 HPD (热插拔检测) 信号是正常的：

复制代码

[    0.xxx] rockchip-hdmi fde80000.hdmi: HDMI0: HPD detected

但是 EDID 读取有问题，经常读不到或者读取失败。这就奇怪了，HPD 都检测到了，为啥 EDID 读不出来？

第二步：对比 HDMI 直连和 DVI 转接器

用示波器测了一下时序，发现问题了：

HDMI 直连: HPD 信号和 I2C (DDC) 几乎同时就绪，300ms 内搞定
DVI 转接器: HPD 信号 300ms 就来了，但 I2C 总线要 1-2 秒才稳定

这就是问题所在！系统启动时检测显示器，HPD 有信号就去读 EDID，但这时候 DVI 转接器的 I2C 还没初始化好，读不到 EDID，系统就认为没显示器。

第三步：尝试驱动层修改（弯路）

一开始想在驱动里加延时重试机制，试了好几个方案：

HPD 多次检测 : 改 dw_hdmi_rk3588_read_hpd() 函数，循环检测 10 次，每次间隔 100ms
- 结果：没用，HPD 本来就是好的
延迟 reprobe: 启动 1 秒后再触发一次热插拔事件，强制重新读 EDID
- 结果：有点效果，但不稳定
强制路由: 强制 HDMI0 只能用 vp0，防止系统乱选
- 结果：治标不治本

折腾了好几天，驱动改得乱七八糟，问题还是时好时坏。

第四步：回到设备树（正解）

冷静下来重新看了一遍设备树配置，发现了关键点：

父设备树 (rk3588-nvr-demo.dtsi):

复制代码

&route_hdmi0 {
    status = "okay";
    force-output;  // 注意这个属性
    connect = <&vp2_out_hdmi0>;
};

子设备树 (rk3588-nvr-demo-v10-android-a5.dts):

复制代码

&route_hdmi0 {
    status = "okay";
    connect = <&vp0_out_hdmi0>;
    /delete-property/ force-output;  // 把父设备树的 force-output 删了
    /delete-node/ force_timing;
};

看到 /delete-property/ force-output 这行，突然想起来，force-output 是干啥的？

翻了一下 rockchip_drm_logo.c 的代码：

复制代码

if (force_output)
    connector->force = DRM_FORCE_ON;

if (connector->force) {
    if (connector->force == DRM_FORCE_ON ||
        connector->force == DRM_FORCE_ON_DIGITAL)
        connector->status = connector_status_connected;  // 强制标记为已连接
    ...
}

原来 force-output 会强制把 connector 标记为已连接状态，跳过 HPD 检测！这不就是我们需要的吗？

而且看代码，启动完成后会自动清除这个标记：

复制代码

list_for_each_entry_safe(set, tmp, &mode_set_list, head) {
    if (set->force_output)
        set->sub_dev->connector->force = DRM_FORCE_UNSPECIFIED;  // 恢复正常
    ...
}

也就是说，force-output 只在启动时生效，启动完成后会自动恢复，不影响热插拔！

解决方案

只需要删除设备树中的一行代码！

修改文件

android/kernel-5.10/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588-nvr-demo-v10-android-a5.dts

修改前

复制代码

&route_hdmi0 {
    status = "okay";
    connect = <&vp0_out_hdmi0>;
    /delete-property/ force-output;  // 删掉这行
    /delete-node/ force_timing;
};

&route_hdmi1 {
    status = "disabled";
    connect = <&vp1_out_hdmi1>;
    /delete-property/ force-output;  // 删掉这行
    /delete-node/ force_timing;
};

修改后

复制代码

&route_hdmi0 {
    status = "okay";
    connect = <&vp0_out_hdmi0>;
    /delete-node/ force_timing;
};

&route_hdmi1 {
    status = "disabled";
    connect = <&vp1_out_hdmi1>;
    /delete-node/ force_timing;
};

就这么简单，把 /delete-property/ force-output; 这行删掉，让子设备树继承父设备树的 force-output 属性。

编译测试

复制代码

cd android/kernel-5.10
make ARCH=arm64 rockchip_defconfig
make ARCH=arm64 dtbs -j8

烧录测试，完美解决！

原理说明

为什么有效？

启动阶段:
- force-output 属性生效
- 系统强制将 HDMI 标记为"已连接"
- 不管 EDID 读没读到，都会初始化显示输出
- DVI 转接器的 I2C 慢慢初始化，系统会等它
启动完成后:
- DRM 框架自动清除 force-output 标记
- 恢复正常的 HPD 检测机制
- 热插拔功能完全正常

为什么之前删掉了 force-output？

看了一下 git 历史，之前删掉 force-output 是为了支持多屏输出，避免启动时强制激活所有输出。但这样就导致 DVI 转接器的时序问题暴露出来了。

其实 force-output 只在启动时生效，启动完成后会自动清除，并不影响多屏切换。所以保留它是没问题的。

测试结果

✅ HDMI0 + DVI 转接器：冷启动正常
✅ HDMI1 + DVI 转接器：冷启动正常（通过 dpms 启用后）
✅ HDMI0 直连：正常
✅ HDMI1 直连：正常
✅ 热插拔：完全正常
✅ 多屏切换：正常

经验总结

遇到显示问题，先看设备树
- 很多显示相关的配置都在设备树里
- 驱动层的修改往往治标不治本
理解硬件时序差异
- HDMI 和 DVI 虽然兼容，但时序特性不同
- DVI 转接器的 I2C 初始化比 HPD 慢很多
善用现有机制
- force-output 就是为了解决这类问题设计的
- 不要一上来就改驱动，先看看有没有现成的配置项
测试要全面
- 不仅要测 DVI 转接器，还要测 HDMI 直连
- 不仅要测冷启动，还要测热插拔
- 不仅要测单屏，还要测多屏切换

参考资料

Rockchip DRM 驱动文档
Linux DRM 子系统文档
RK3588 TRM (Technical Reference Manual)

写在最后

这个问题前前后后折腾了好几天，改了一堆驱动代码，最后发现只要删一行设备树就搞定了。有时候问题的解决方案往往比想象中简单，关键是要理解底层原理，找对方向。

希望这篇文章能帮到遇到类似问题的朋友。如果有疑问或者更好的解决方案，欢迎在评论区交流！

环境信息:

平台: RK3588
内核: Linux 5.10
Android 版本: Android 12
问题芯片: HDMI 转 DVI 转接器