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适用于板卡型号
紫光同创PGL22G开发平台盘古22K 一盘古22K开发板紫光同创PGL22G开发平台简介
盘古22K开发板是基于紫光同创Logos系列PGL22G芯片设计的一款FPGA开发板全面实现国产化方案板载资源丰富高容量、高带宽外围接口丰富不仅适用于高校教学还可以用于实验项目、项目开发一板多用满足多方位的开发需求。 二实验目的
HDMI输入接口采用宏晶微MS7200 HMDI接收芯片。芯片兼容HDMI1.4b及以下标准视频的3D传输格式最高分辨率高达4K30Hz最高采样率达到300MHzMS7200支持YUV和RGB之间的色彩空间转换数字接口支持YUV及RGB格式输出。
MS7200的IIC配置接口与FPGA的IO相连通过FPGA的编程来对芯片进行初始化和配置操作。MES22GP开发板上将MS7200的SA管脚下拉到地故IIC的ID地址为0x56详情可查看“MES22GP开发板硬件使用手册”。
掌握HDMI接收芯片的配置及HDMI输出的实现。 三实验原理
本实验实现的数据源和输出的分辨率及帧率均为1280*72060。
HMDI的Source端输入数据主要有像素点数据、行场同步、控制信号、辅助信号音频。显示器上一整幅画面由多个像素点组成实际的显示过程是很快速的把显示器的各个像素点点亮。
显示时序标准
若下图表示一个5*5的画面图中每个格子表示一个像素点显示图像时像素点快速点亮的过程按表格中编号的顺序逐个点亮从左到右从上到下按图中箭头方向的“Z”字形顺序. 以上图为例每行 5 个像素点每完成一行信号的传输会转到下一行信号传输直到完成第五行数据的传输就完成了一个画面的数据传输了一个画面也称为一场或一帧显示每 1 / 6 秒中刷新的帧数称为帧率。比如 1920*1080P 像素就是 1 行有效像素点 1920一场有效行为1080行。 每个像素点的像素值数据对应每个像素点的颜色。常见的像素值表示格式比如RGB888 RGB 分别代表红 R,绿 G蓝 B888 是指 R、G、B 分别有 8bit也就是 R、G、B 每一色光有 28256 级阶调 通 过 RGB 三色光 的 不 同 组 合 一 个 像 素 上 最 多 可 显 示 24 位 的 256*256*25616,777,216 色。 像素数据源源不断输送进来行、场的切换通过行场同步信号来控制即 hsync行同步和 vsync场同步信号。 上图中 Addressable 部分内容是在显示器中可看到的区域像素点是否有效通过 DE 信号标识Border 可理解为显示黑边或者显示边框通常 Border 显示的像素值是 0黑色。行、场切换过程都是在用户感受不到的区域进行的这个区域就是 Blanking 部分称为消隐区间。同步信号上升沿表示新的一行/一场开始Hsync 对应行Vsync 对应场。 下图是 HDMI 显示的 720X480 分辨率的 TMDS 编码帧结构。 本实验只考虑 video 信号的传输实现图像的 TMDS 编码时只需要 Video data Period 和 control period。 完整的信号链路如下 每个 channel 链路如下 TMDS 编码 TMDS 的编码会把 D[7:0]或 C[1:0]编码成 10bit 的数据编码的目的是为了是 TMDS 在传输过程中维持直流平衡也就是说传输的 0 和 1 的数量保持基本一致。下图是 TMDS 编码的流程图。 四实验源码 实验源码详见参考例程。 五实验现象 开发板的 HDMI 输入接口连接电脑端 HDMI 输出接口开发板的 HDMI 输出接口连接一个HDMI 的屏幕。然后将显示器 2即 HDMI 的屏幕的实际分辨率改为 1280*72060下载程序便可以看到 HDMI 屏幕显示与电脑桌面一致的图像。 下图为电脑端设置分辨率步骤 HDMI 屏幕显示图像示意
