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没玩过GT资源都不好意思说自己玩儿过FPGA,这是源码CSDN某大佬说过的一句话,鄙人深信不疑。下载
GT资源是站源载工Xilinx系列FPGA的重要卖点,也是码下做高速接口的基础,不管是网站k网个股大盘指标源码PCIE、SATA、源码MAC等,下载都需要用到GT资源来做数据高速串化和解串处理,站源载工Xilinx不同的码下FPGA系列拥有不同的GT资源类型,低端的网站k网A7由GTP,K7有GTX,源码V7有GTH,下载更高端的站源载工U+系列还有GTY等,他们的码下速度越来越高,应用场景也越来越高端。
本文使用Xilinx的android java 源码Zynq FPGA的GTX资源做板对板的视频传输实验,视频源有两种,分别对应开发者手里有没有摄像头的情况,一种是使用廉价的OV摄像头模组;如果你得手里没有摄像头,或者你得开发板没有摄像头接口,则可使用代码内部生成的动态彩条模拟摄像头视频;视频源的选择通过代码顶层的`define宏定义进行,默认使用ov作为视频源,调用GTX IP核,用verilog编写视频数据的编解码模块和数据对齐模块,使用2块开发板硬件上的2个SFP光口实现数据的收发;本博客提供2套vivado工程源码,2套工程的不同点在于一套是GTX发送,另一套是GTX接收;本博客详细描述了FPGA GTX 视频传输的设计方案,工程代码可综合编译上板调试,可直接项目移植,适用于在校学生、研究生项目开发,也适用于在职工程师做学习提升,php报修源码可应用于医疗、军工等行业的高速接口或图像处理领域;
提供完整的、跑通的工程源码和技术支持;
工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾,请耐心看到最后。
免责声明:本工程及其源码即有自己写的一部分,也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等),若大佬们觉得有所冒犯,请私信批评教育;基于此,本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究,禁止用于商业用途,若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题,与本博客及博主无关,请谨慎使用。
我这里已有的相册源码asp GT 高速接口解决方案:我的主页有FPGA GT 高速接口专栏,该专栏有 GTP 、 GTX 、 GTH 、 GTY 等GT 资源的视频传输例程和PCIE传输例程,其中 GTP基于A7系列FPGA开发板搭建,GTX基于K7或者ZYNQ系列FPGA开发板搭建,GTH基于KU或者V7系列FPGA开发板搭建,GTY基于KU+系列FPGA开发板搭建。
GTX 全网最细解读:关于GTX介绍最详细的肯定是Xilinx官方的《ug_7Series_Transceivers》,我们以此来解读;我用到的开发板FPGA型号为Xilinx Kintex7 xc7ktffg-2;带有8路GTX资源,其中2路连接到了2个SFP光口,每通道的收发速度为 Mb/s 到 . Gb/s 之间。GTX收发器支持不同的串行传输接口或协议,比如 PCIE 1.1/2.0 接口、万兆网 XUAI 接口、OC-、鼠标后台源码串行 RapidIO 接口、 SATA(Serial ATA) 接口、数字分量串行接口(SDI)等等;GTX 基本结构:Xilinx 以 Quad 来对串行高速收发器进行分组,四个串行高速收发器和一个 COMMOM(QPLL)组成一个 Quad,每一个串行高速收发器称为一个 Channel(通道)。GTX 的具体内部逻辑框图:GTX 的发送和接收处理流程:首先用户逻辑数据经过 8B/B 编码后,进入一个发送缓存区(Phase Adjust FIFO),最后经过高速 Serdes 进行并串转换(PISO)。GTX 的参考时钟:GTX 模块有两个差分参考时钟输入管脚(MGTREFCLK0P/N 和 MGTREFCLK1P/N),作为 GTX 模块的参考时钟源,用户可以自行选择。
GTX 发送接口:用户只需要关心发送接口的时钟和数据即可,GTX例化模块的这部分接口如下:在代码中我已为你们重新绑定并做到了模块的顶层,代码部分如下。GTX 接收接口:用户只需要关心接收接口的时钟和数据即可,GTX例化模块的这部分接口如下:在代码中我已为你们重新绑定并做到了模块的顶层,代码部分如下。
GTX IP核调用和使用:有别于网上其他博主的教程,我个人喜欢用如下图的共享逻辑:这样选择的好处有两个,一是方便DRP变速,二是便于IP核的修改,修改完IP核后直接编译即可。
设计思路框架:本博客提供2套vivado工程源码,2组工程的不同点在于一套是GTX发送,另一套是GTX接收。第1套vivado工程源码:GTX作为发送端,Zynq开发板1采集视频,然后数据组包,通过GTX做8b/b编码后,通过板载的SFP光口的TX端发送出去。视频源有两种,分别对应开发者手里有没有摄像头的情况,一种是使用廉价的OV摄像头模组;如果你得手里没有摄像头,或者你得开发板没有摄像头接口,则可使用代码内部生成的动态彩条模拟摄像头视频;默认使用ov作为视频源。第2套vivado工程源码:Zynq开发板2的SFP RX端口接收数据,经过GTX做8b/b解码、数据对齐、数据解包的操作后就得到了有效的视频数据,再用我常用的FDMA方案做视频缓存,最后输出HDMI视频显示。
视频源选择:视频源有两种,分别对应开发者手里有没有摄像头的情况,如果你的手里有摄像头,或者你的开发板有摄像头接口,则使用摄像头作为视频输入源,我这里用到的是廉价的OV摄像头模组;如果你得手里没有摄像头,或者你得开发板没有摄像头接口,则可使用代码内部生成的动态彩条模拟摄像头视频,动态彩条是移动的画面,完全可以模拟视频;默认使用ov作为视频源;视频源的选择通过代码顶层的`define COLOR_IN 宏定义进行。
视频源配置及采集:OV摄像头需要i2c配置才能使用,需要将DVP接口的视频数据采集为RGB或者RGB格式的视频数据。选择逻辑如下:当(注释) define COLOR_IN时,输入源视频是动态彩条;当(不注释) define COLOR_IN时,输入源视频是ov摄像头。
视频数据组包:由于视频需要在GTX中通过aurora 8b/b协议收发,所以数据必须进行组包,以适应aurora 8b/b协议标准。视频数据组包模块代码位置如下:首先,我们将bit的视频存入FIFO中,存满一行时就从FIFO读出送入GTX发送;在此之前,需要对一帧视频进行编号,也叫作指令,GTX组包时根据固定的指令进行数据发送,GTX解包时根据固定的指令恢复视频的场同步信号和视频有效信号。
GTX aurora 8b/b:这个就是调用GTX做aurora 8b/b协议的数据编解码。数据对齐:由于GT资源的aurora 8b/b数据收发天然有着数据错位的情况,所以需要对接受到的解码数据进行数据对齐处理。视频数据解包:数据解包是数据组包的逆过程。图像缓存:我用到了Zynq开发板,用FDMA取代VDMA具有以下优势:不需要将输入视频转为AXI4-Stream流;节约资源,开发难度低;不需要SDK配置,不要要会嵌入式C,纯FPGA开发者的福音;看得到的源码,不存在黑箱操作问题。
视频输出:视频从FDMA读出后,经过VGA时序模块和HDMI发送模块后输出显示器。
第1套vivado工程详解:开发板FPGA型号:Xilinx--Zynq--xc7zffg-2;开发环境:Vivado.1;输入:ov摄像头或者动态彩条,分辨率x@Hz;输出:开发板1的SFP光口的TX接口;应用:GTX板对板视频传输;工程Block Design如下:工程代码架构如下:综合编译完成后的FPGA资源消耗和功耗预估如下。
第2套vivado工程详解:开发板FPGA型号:Xilinx--Zynq--xc7zffg-2;开发环境:Vivado.1;输入:开发板2的SFP光口的RX接口;输出:开发板2的HDMI输出接口,分辨率为X@Hz;应用:GTX板对板视频传输;工程Block Design如下:工程代码架构如下:综合编译完成后的FPGA资源消耗和功耗预估如下。
上板调试验证光纤连接:两块板子的光纤接法如下。静态演示:下面以第1组vivado工程的两块板子为例展示输出效果。当GTX运行4G线速率时输出如下。
福利:工程代码的获取:代码太大,无法邮箱发送,以某度网盘链接方式发送,资料获取方式:私。网盘资料如下: