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基于Zynq的HDMI传输和相关IP核介绍

2018年07月11日 07:44 次阅读

在图像处理应用开发中,捕获或显示图像的最简单方法之一是使用HDMI(高清晰度多媒体接口)。HDMI是一种可以传输高清数字视频和音频数据的专有标准,被许多显示器和相机支持并广泛采用。这个特点使得HDMI成为Zynq图像处理应用的理想接口标准。

基于Zynq的HDMI传输和相关IP核介绍

在这篇文章中,我们将向大家介绍如何在不同目标开发板上使用基于Zynq的HDMI传输。

基于Zynq的HDMI传输和相关IP核介绍

图:Arty Z7 HDMI输入输出案例

基于Zynq开发板对HDMI视频解码包含两种方式:

外部解码(PS端)然后通过I2C总线传到PL端

内部解码(PL端)内部直接解码

基于Zynq的HDMI传输和相关IP核介绍

图:支持HDMI的Zynq开发板

如果开发板使用外部编解码器,则可以使用ADI公司的ADV7511和ADV7611实现发送和接收。外部HDMI编解码器直接与HDMI连接器连接,并生成包含图像、音频数据的TMDS信号(最小化传输差分信号)。

I2C总线,像素数据总线,时序同步信号和像素时钟组成了编解码器和Zynq PL(可编程逻辑)之间的接口。我们将像素数据,同步信号和时钟直接传送到PL端。使用Zynq PS(处理系统)端的I2C控制器来控制I2C接口,并通过EMIO将Zynq SoC的I2C IO信号传输到PL IO。

为了简化编码解码器和PL之间的集成复杂度,这里介绍两个AVNET所开发的IP核,可通过Avnet GitHub下载( github.com/Avnet/hdl/tree/master/IP )。在图像处理链中,可以把它们放在处理链的最前端和最后端来连接外部的编解码器。

另一种方法是使用位于Zynq PL端的内部编解码器。在这种情况下,HDMI TMDS信号直接传输到PL IO,而编解码器用可编程逻辑实现。为了不从头编写这样复杂的编解码器,可以直接使用 DIGILENT 所提供的两个编解码器IP核(可点击: http://www.digilent.com.cn/community/573.html 附件下载)。在设计中使用这些内核意味着约束文件中的TMDS信号的IO标准被设置为TMDS_33 IO。

注:此IO标准仅适用于高范围(HR)IO组。

基于Zynq的HDMI传输和相关IP核介绍

图:本文提到的HDMI IP核

事实上,并非所有Zynq开发板都可以接收和传输HDMI信号。例如,ZedBoard只提供HDMI输出。如果必须使用此类开发板接收HDMI信号,我们则可以通过FMC接口配合FMC-HDMI子板来进行操作。

Digilent FMC-HDMI子板提供两路HDMI输入,可以使用外部和内部编解码器接收HDMI数据。在两路输入中,第一路使用ADV7611,第二路均衡HDMI信号,并直接传输到Zynq PL中解码。这就使得我们能够示范当使用外部编解码器进行图像传输时,如何将内部和外部编解码器植入ZedBoard。然而,这里首先我们需要用电烙铁在J18上焊接一条跳线,这样我们才能够根据FMC-HDMI子板的要求将ZedBoard上的VADJ设置为3v3。

基于Zynq的HDMI传输和相关IP核介绍

图:Zedboard + FMC-HDMI子板

最后,友情提示:尽管我们在这里主要讨论了Zynq SoC,但上述方法也同样适用于集成了Display Port( www.displayport.org )功能的Zynq UltraScale+ MPSoC哦~

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与模拟电路相比数字电路具有更多的优势,能够提供更好的性能比如灵敏度、动态范围、处理速度和精确度等,现...

发表于 2017-12-27 09:12 3061次阅读
开源软件定义无线电设备内部结构及应用设计

hdcp和hdmi有什么区别

hdcp和hdmi在日常生活中已经得到普遍的运用,那什么是hdcp和hdmi,它们两者之间有什么区别...

发表于 2017-12-17 15:05 1149次阅读
hdcp和hdmi有什么区别

打造世界最强比特币挖矿机:FPGA vs ASI...

比特大陆公司,一个由芯片设计专家詹克团和吴忌寒联合创立的公司,拥有自己研发的专用集成电路芯片(ASI...

发表于 2017-12-12 16:52 20153次阅读
打造世界最强比特币挖矿机:FPGA vs ASI...

如何使用纯FPGA来实现嵌入式视觉方案

在本例这个简单的架构中,HDMI输入口接收的数据从原始的并行格式的视频数据、Hsync和VSync转...

发表于 2017-12-06 10:42 4039次阅读
如何使用纯FPGA来实现嵌入式视觉方案

HDTV中高性能模拟信号处理的一些问题和设计考虑

随着高清电视(HDTV)显示器技术的成熟,模拟视频和音频处理的质量将最终使电视机之间产生差异性。HD...

发表于 2017-12-06 05:17 321次阅读
HDTV中高性能模拟信号处理的一些问题和设计考虑

芯片支持到位 Type-C转HDMI缆线普及有望

然自苹果(Apple)率先推出只内建一个USB Type-C的Macbook笔记本电脑后,就有许多周...

发表于 2017-12-02 09:46 1617次阅读
芯片支持到位 Type-C转HDMI缆线普及有望

莱迪思发布支持eARC技术的HDMI 2.1产品...

HDMI一直以来恪守向消费者许下的两个承诺——提供尽可能高的数字音频和视频质量,并通过自动配置简化使...

发表于 2017-11-30 19:33 396次阅读
莱迪思发布支持eARC技术的HDMI 2.1产品...

赛灵思Vivado设计套件震撼登场

Vivado设计套件终于震撼登场,赛灵思采用先进的 EDA技术和方法,提供了全新的工具套件,可显著提...

发表于 2017-11-24 16:24 473次阅读
赛灵思Vivado设计套件震撼登场

基于Xilinx Zynq SoC的解决方案

在移动互联、智能终端的高速发展和普及下,网络热点和盲点急需灵活的方案来完善覆盖。由于基站选址和工程施...

发表于 2017-11-22 16:49 782次阅读
基于Xilinx Zynq SoC的解决方案

基于Zynq SoC的视频流处理系统的应用

微型H.264核结合赛灵思Zynq SoC在小型快速的视频流处理系统的应用。ASSP架构不灵活,而基...

发表于 2017-11-22 15:54 737次阅读
基于Zynq SoC的视频流处理系统的应用

Zynq器件三种主要类型的存储控制接口解析

基于Zynq器件的嵌入式开发时,我们不可避免地需要规划设计使用什么样类型和多大地内存与FLASH,本...

发表于 2017-11-22 08:23 217次阅读
Zynq器件三种主要类型的存储控制接口解析

ZYNQ中断使用入门基础教程

任何一个嵌入式系统级的设计都离不开中断,对于拥有双cotex-A9的Zynq来说也一样。Zynq的中...

发表于 2017-11-22 08:10 435次阅读
ZYNQ中断使用入门基础教程

Xilinx FFT IP核功能​实现介绍与仿...

FFT算法是计算DFT的高效算法。算法最初由J.W.Cooley和J.W.Tukey于1965年提出...

发表于 2017-11-22 07:29 708次阅读
 Xilinx FFT IP核功能​实现介绍与仿...

Xilinx DDR2 IP 核控制器设计方案介...

提出一种便于用户操作并能快速运用到产品的DDR2控制器IP核的FPGA实现,使用户不需要了解DDR2...

发表于 2017-11-22 07:20 371次阅读
Xilinx DDR2 IP 核控制器设计方案介...

构建可启动的系统镜像的过程

当利用petalinux工程构建并测试完一个Linux系统后,下一步就是产生可以部署在现场的启动镜像...

发表于 2017-11-21 11:41 268次阅读
构建可启动的系统镜像的过程

Vivado 学习之编写IP核并通过AXI协议与...

最近发现了一块好玩的板子,PYNQ 这块板子最大的特点就是可以将所写的IP核封装成Python库的形...

发表于 2017-11-21 10:36 1209次阅读
Vivado 学习之编写IP核并通过AXI协议与...