FPGA无芯片HDMI接入方案及源码

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FPGA 在无外部PHY芯片情况下输出HDMI,目前是比较成熟的方案(外部电路需要转换成TMDS电平)。在无PHY芯片情况下怎么进行HDMI信号输入呢?

有输出当然有输入了,方案也是DIGILENT提供的(输出也是),下面以AMD-Xilinx 7系列FPGA为例,一步一步搭建一个HDMI输入DEMO.

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获取源码

Digilent 提供了使用其提供的DEMO的特定流程。

  1. 下载源码

https://digilent.com/reference/programmable-logic/arty-z7/demos/start

选择所需的DEMO。

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  • 2.选择FPGA板卡和 Vivado 工具版本

下载与主板和 Vivado 工具版本相关的硬件 (hw) 和软件 (sw) zip 文件。

下载的 zip 文件中既包含 .bit 文件,也包含 .xsa 文件,如果使用的是Digilent官方板卡,则可以直接启动 Vitis 进行调试。

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  1. 启动 Vitis。

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启动 Vitis 后,使用“导入项目”导入 zip 文件

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调试

下图是在 FPGA 运行 HDMI 显示的图片。

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连接到笔记本电脑的 HDMI 数据作为 FPGA 的输入,将FPGA的一个HDMI输出连接到另一个显示器。在此方案下此 FPGA 处理来自笔记本电脑的 HDMI 数据并将结果显示在另一个显示器上。

视频显示视频数据输出也非常顺畅,没有任何问题。 

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总结

该方案支持1080P60 HDMI输入,官方也提供了IP(GITHUB上),使用也比较方便。

但是该方案对硬件(PCB)要求比较高,HDMI的CLK要从MRCC引脚输入,同时外部要加一个均衡器(保证信号质量)和阻抗控制好才能实现1080P60帧,否则只能降低帧率或者分辨率。

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