使用PYNQ-Z2的HDMI RX/TX實現(xiàn)HDMI直通

介紹

上一篇文章討論了使用PYNQ-Z2 TX輸出TPG的colorbar函數(shù)。在本文中，我們將使用PYNQ-Z2的HDMI RX/TX實現(xiàn)HDMI直通，并在內(nèi)部將信號轉(zhuǎn)換為axi4流格式，以便將來更容易進行圖像處理。

關(guān)于先決條件—下載PYNQ-Z2開發(fā)板信息、設(shè)置XDC和配置ip—請參考上一篇文章。在本文中，我們直接從Vivado塊設(shè)計開始。

注意：本文中使用的IP版本與前一個略有不同。

Vivado街區(qū)設(shè)計

?ZYNQ7處理系統(tǒng)

首先，設(shè)置ZYNQ7處理系統(tǒng)并運行“運行塊自動化”-默認設(shè)置是足夠的。

接下來，添加RGB到DVI視頻編碼器和DVI到RGB視頻解碼器，并分別配置它們。

?RGB到DVI視頻編碼器

對于HDMI TX功能，串行時鐘由內(nèi)部像素時鐘生成，并配置為1080p。

?DVI到RGB視頻解碼器

DDC ROM提供預(yù)設(shè)分辨率選項，特別是下面列出的四種分辨率，我們也選擇1080p。

?時鐘向?qū)?

由于DVI到RGB視頻解碼器的反射需要200MHz，我們使用時鐘向?qū)渲昧?00MHz輸出。

IP連接

接下來，我們可以進行各種IP核的初步連接和輸入/輸出端口的配置。

約束是根據(jù)設(shè)計中的端口名稱設(shè)置的，由于我們配置的是1080p，所以TMDS_clk_p必須另外設(shè)置為1/148.5MHz = 6.734ns。

接下來，創(chuàng)建HDL包裝器和生成比特流，然后對設(shè)備進行編程。

注意：PYNQ Z2有兩個JTAG模式。上面的JTAG模式用于通過Vitis編程flash，下面的JTAG模式用于通過Vivado編程。

結(jié)果

如果你沒有在XDC中包含以下內(nèi)容：

輸出將顯示以下問題。

Vivado塊設(shè)計-添加AXI4-Stream相關(guān)IP

接下來，我們將添加相關(guān)的AXI4-Stream IP，將RGB-to-DVI轉(zhuǎn)換為AXI4-Stream，然后再轉(zhuǎn)換回DVI輸出。在此過程中，TPG和VDMA將被合并來驗證圖像傳遞過程。

?視頻進入到axi4流

?axi4 -流到視頻輸出

?視頻定時控制器

我們可以先把所有東西連接起來，看看圖像是否通過。

IP連接

在連接相關(guān)時鐘和視頻流之后，其余的可以通過運行連接自動化來處理。

上述設(shè)計通過Vivado編程到設(shè)備上也可以實現(xiàn)直通功能。

增加視頻測試模式發(fā)生器(TPG)和視頻直接存儲器訪問(VDMA)

?視頻測試模式發(fā)生器

?視頻直接存儲器訪問

流數(shù)據(jù)寬度(自動)自動檢測輸入數(shù)據(jù)的寬度，因此不需要手動配置。

?AXI智能互聯(lián)

?ZYNQ7處理系統(tǒng)

IP連接

在連接相關(guān)時鐘和視頻流之后，其余的可以通過運行連接自動化來處理。

點擊“Validate Design”自動分配IP地址。

在運行合成、實現(xiàn)和比特流過程之后，您可以將XSA導(dǎo)出到Vitis以進行進一步開發(fā)。

Vitis開發(fā)流程

如果需要構(gòu)建說明，請參閱關(guān)于Vitis的上一篇文章。

初始化TPG

配置TPG

重置VDMA

配置VDMA

完整代碼

構(gòu)建應(yīng)用程序并將其編程到PYNQ-Z2板上。一旦閃過，您將看到操作的結(jié)果。

注意：如果您將PYNQ Z2與其他顯示器一起連接到計算機主板，建議首先將計算機的多顯示器顯示模式設(shè)置為同步(鏡像)顯示。

本文編譯自hackster.io