GOWIN IPUG902E CSC IP Programování pro budoucnost Uživatelská příručka

Nadview
Uživatelská příručka Gowin CSC IP je navržena tak, aby pomohla uživatelům porozumět vlastnostem a funkčnosti Gowin CSC IP. Poskytuje podrobné popisy funkcí, portů, časování, konfigurace a referenčního návrhu.

Popis funkce
Část s popisem funkcí poskytuje podrobné informace o různých funkcích a možnostech Gowin CSC IP.

Konfigurace rozhraní
Tato část vede uživatele, jak nakonfigurovat rozhraní pro optimální výkon a konektivitu.

Referenční design
Sekce referenčního designu nabízí pohled na doporučené rozvržení návrhu pro Gowin CSC IP.

File Dodání
Podrobnosti o doručování dokumentů, šifrování zdrojového kódu návrhu a referenčním návrhu jsou uvedeny v této části.

FAQ

Jaký je účel uživatelské příručky Gowin CSC IP?
Účelem uživatelské příručky je pomoci uživatelům porozumět funkcím a použití Gowin CSC IP poskytnutím podrobného popisu funkcí, portů, časování, konfigurace a referenčního designu.
Jsou snímky obrazovky softwaru v příručce vždy aktuální?
Snímky obrazovky softwaru jsou založeny na verzi 1.9.9 Beta-6. Protože software podléhá změnám bez upozornění, některé informace nemusí zůstat relevantní a mohou vyžadovat úpravy na základě používané verze softwaru.

Copyright © 2023 Guangdong Gowin Semiconductor Corporation. Všechna práva vyhrazena.
je ochranná známka společnosti Guangdong Gowin Semiconductor Corporation a je registrována v Číně, na americkém úřadu pro patenty a ochranné známky a v dalších zemích. Všechna ostatní slova a loga označená jako ochranné známky nebo servisní známky jsou majetkem příslušných vlastníků. Bez předchozího písemného souhlasu GOWINSEMI nesmí být žádná část tohoto dokumentu reprodukována nebo přenášena v jakékoli formě nebo jakýmkoli způsobem, elektronicky, mechanicky, kopírováním, nahráváním nebo jinak.

Zřeknutí se odpovědnosti
GOWINSEMI nepřebírá žádnou odpovědnost a neposkytuje žádnou záruku (ať už vyjádřenou nebo předpokládanou) a není odpovědná za žádné škody vzniklé na vašem hardwaru, softwaru, datech nebo majetku v důsledku použití materiálů nebo duševního vlastnictví, s výjimkou případů uvedených v podmínkách GOWINSEMI. prodeje. Všechny informace v tomto dokumentu by měly být považovány za předběžné. GOWINSEMI může provádět změny v tomto dokumentu kdykoli bez předchozího upozornění. Každý, kdo spoléhá na tuto dokumentaci, by měl kontaktovat GOWINSEMI pro aktuální dokumentaci a chyby.

O této příručce

Účel
Účelem uživatelské příručky Gowin CSC IP je pomoci uživatelům rychle se naučit funkce a použití Gowin CSC IP poskytnutím popisů funkcí, portů, časování, konfigurace a volání, referenčního designu. Snímky obrazovek softwaru v této příručce jsou založeny na verzi 1.9.9 Beta-6. Protože software podléhá změnám bez upozornění, některé informace nemusí zůstat relevantní a může být nutné je upravit podle používaného softwaru.

Související dokumenty
Uživatelské příručky jsou k dispozici na GOWINSEMI Webmísto. Související dokumenty naleznete na www.gowinsemi.com:

DS100, řada GW1N produktového listu FPGA
DS117, řada GW1NR produktového listu FPGA

DS821, řada GW1NS produktového listu FPGA
DS861, řada GW1NSR produktového listu FPGA

DS891, GW1NSE série FPGA Produktový list
DS102, řada GW2A produktového listu FPGA

DS226, řada GW2AR produktového listu FPGA
DS971, GW2AN-18X & 9X Data Sheet

DS976, GW2AN-55 Data Sheet
Datový list produktů řady FPGA DS961, GW2ANR

DS981, řada GW5AT produktového listu FPGA
DS1104, řada GW5AST produktového listu FPGA

SUG100, Uživatelská příručka softwaru Gowin

Terminologie a zkratky
V tabulce 1-1 jsou uvedeny zkratky a terminologie použité v této příručce. Tabulka 1-1 Zkratky a terminologie

Terminologie a zkratky	Význam
BT	Vysílací služba (televize)
CSC	Převodník barevného prostoru
DE	Data povolit
FPGA	Polní programovatelné hradlové pole
HS	Horizontální synchronizace
IP	Duševní vlastnictví
ITU	Mezinárodní telekomunikační unie
ITU-R	ITU-radiokomunikační sektor
RGB	R(červená) G(zelená) B(modrá)
VESA	Video Electronics Standards Association
VS	vertikální synchronizace
YCbCr	Y (jas) CbCr (chrominance)
YIQ	Y (svítivost) I (ve fázi) Q (kvadraturní fáze)
YUV	Y (jas) UV (chrominance)

Podpora a zpětná vazba
Gowin Semiconductor poskytuje zákazníkům komplexní technickou podporu. Máte-li jakékoli dotazy, připomínky nebo návrhy, neváhejte nás kontaktovat přímo následujícími způsoby.

Webmísto: www.gowinsemi.com
E-mail: podpora@gowinsemi.com

Nadview

Barevný prostor je matematická reprezentace sady barev. Nejběžnějšími barevnými modely jsou RGB v počítačové grafice, YIQ, YUV nebo YCbCr ve video systémech. Gowin CSC (Color Space Convertor) IP se používá k realizaci převodu různých tříosých souřadnic barevného prostoru, jako je běžný převod mezi YCbCr a RGB.
Tabulka 2-1 Gowin CSC IP

IP Gowin CSC
Logický zdroj	Vidět Tabulka 2-2
Doručeno Doc.
Design File	Verilog (šifrované)
Referenční design	Verilog
TestBench	Verilog
Testovací a návrhový tok
Syntézní software	GowinSynthesis
Aplikační software	Gowin Software (V1.9.6.02Beta a vyšší)

Poznámka!
Informace o podporovaných zařízeních získáte kliknutím sem.

Vlastnosti

Podporuje převod barevného prostoru ve třech osách souřadnic YCbCr, RGB, YUV, YIQ.
Podporuje předdefinovaný vzorec pro převod standardního barevného prostoru BT601, BT709.
Podpora přizpůsobeného vzorce pro převod koeficientů
Podpora podepsaných a nepodepsaných dat
Podporuje 8, 10, 12 datových bitů.

Využití zdrojů
Gowin CSC IP využívá jazyk Verilog, který se používá v zařízeních FPGA GW1N a GW2A. Tabulka 2-2 představuje výsledekview využití zdrojů. Informace o aplikacích na ostatních zařízeních GOWINSEMI FPGA naleznete v pozdějších informacích.
Tabulka 2-2 Využití zdrojů

Zařízení	GW1N-4	GW1N-4
Barevný prostor	SDTV Studio RGB až YCbCr	SDTV Studio RGB až YCbCr
Šířka dat	8	12
Šířka koeficientu	11	18
LUT	97	106
Registry	126	129

Popis funkce

Schéma systému
Jak je znázorněno na obrázku 3-1, Gowin CSC IP přijímá třísložková video data ze zdroje videa a výstupy v reálném čase podle zvoleného převodního vzorce.
Obrázek 3-1 Architektura systému

Pracovní princip

Převod barevného prostoru je maticová operace. Veškerý barevný prostor lze odvodit z informací RGB.
Vezměte vzorec převodu barevného prostoru mezi RGB a YCbCr (HDTV, BT709) jako příkladampten:
- Převod barevného prostoru RGB na YCbCr
- Y709 = 0.213 R + 0.715 G + 0.072 B
- Cb = -0.117R – 0.394G + 0.511B + 128
- Cr = 0.511 R – 0.464 G – 0.047 B + 128
- Převod barevného prostoru YCbCr na RGB
- R = Y709 + 1.540* (Cr – 128)
- G = Y709 – 0.459*(Cr – 128) – 0.183*(Cb – 128)
- B = Y709 + 1.816* (Cb – 128)
- Protože vzorce převodu barevného prostoru mají podobnou strukturu, převod barevného prostoru může přijmout jednotný vzorec.
- dout0 = A0*din0 + B0*din1 + C0*din2 + S0
- dout1 = A1*din0 + B1*din1 + C1*din2 + S1
- dout2 = A2*din0 + B2*din1 + C2*din2 + S2

Mezi nimi A0, B0, C0, A1, B1, C1, A2, B2, C2 jsou multiplikační koeficient; SO a S0, S1 jsou konstantní augend; din2, din0, din1 jsou vstupní kanály; dout2, dout0, dout1 jsou výstupy kanálů.
Tabulka 3-1 je tabulka předdefinovaných koeficientů vzorce převodu standardního barevného prostoru.
Tabulka 3-1 Standardní koeficienty převodního vzorce

Barevný model	–	A	B	C	S
SDTV Studio RGB až YCbCr	0	0.299	0.587	0.114	0.000
	1	-0.172	-0.339	0.511	128.000
	2	0.511	-0.428	-0.083	128.000
SDTV Počítač RGB na YCbCr	0	0.257	0.504	0.098	16.000
	1	-0.148	-0.291	0.439	128.000
	2	0.439	-0.368	-0.071	128.000
SDTV YCbCr na Studio RGB	0	1.000	0.000	1.371	-175.488
	1	1.000	-0.336	-0.698	132.352
	2	1.000	1.732	0.000	-221.696
SDTV YCbCr na počítač RGB	0	1.164	0.000	1.596	-222.912
	1	1.164	-0.391	-0.813	135.488
	2	1.164	2.018	0.000	-276.928
HDTV Studio RGB až YCbCr	0	0.213	0.715	0.072	0.000
	1	-0.117	-0.394	0.511	128.000
	2	0.511	-0.464	-0.047	128.000
HDTV Počítač RGB na YCbCr	0	0.183	0.614	0.062	16.000
	1	-0.101	-0.338	0.439	128.000
	2	0.439	-0.399	-0.040	128.000
HDTV YCbCr na Studio RGB	0	1.000	0.000	1.540	-197.120
	1	1.000	-0.183	-0.459	82.176
	2	1.000	1.816	0.000	-232.448
HDTV YCbCr na počítač RGB	0	1.164	0.000	1.793	-248.128
	1	1.164	-0.213	-0.534	76.992
	2	1.164	2.115	0.000	-289.344
Počítačový RGB až YUV	0	0.299	0.587	0.114	0.000
	1	-0.147	-0.289	0.436	0.000
	2	0.615	-0.515	-0.100	0.000
YUV na počítač RGB	0	1.000	0.000	1.140	0.000
YUV na počítač RGB	1	1.000	-0.395	-0.581	0.000

	2	1.000	-2.032	0.000
Počítačový RGB až YIQ	0	0.299	0.587	0.114
	1	0.596	-0.275	-0.321
	2	0.212	-0.523	0.311
YIQ k počítačovému RGB	0	1.000	0.956	0.621
	1	1.000	-0.272	-0.647
	2	1.000	-1.107	1.704

Konkrétní postup je následující:

Vstupní data se volí podle vstupních parametrů. Protože se používá operace s podepsanými daty, pokud se jedná o nepodepsaný datový vstup, je třeba je převést do formátu podepsaných dat.

Multiplikátor se používá k násobení koeficientů a dat. Když multiplikátor používá výstup z potrubí, je nutné dát pozor na zpoždění výstupu dat.
Sečtěte výsledky operací násobení.
Omezte přetečení a podtečení dat.

Vyberte podepsaný nebo nepodepsaný výstup podle parametrů výstupních dat a omezte výstup podle rozsahu výstupních dat.

Seznam portů
I/O port Gowin CSC IP je znázorněn na obrázku 3-2.

I/O porty Gowin CSC IP jsou uvedeny v tabulce 3-2.
Tabulka 3-2 Seznam IP portů Gowin CSC

Žádný.	Název signálu	I/O	Popis	Poznámka
1	I_rst_n	I	Resetovací signál, aktivní nízký	I/O všech signálů má CSC IP jako reference
2	I_clk	I	Pracovní hodiny
3	I_din0	I	Vstup dat kanálu 0
			Vezměte si formát RGB jako příkladample: I_din0 = R
			Vezměte formát YCbCr jako example: I_din0 = Y
			Vezměte formát YUV jako example: I_din0 = Y
			Vezměte formát YIQ jako example: I_din0 = Y
4	I_din1	I	Vstup dat kanálu 1
			Vezměte si formát RGB jako příkladample: I_din1 = G
			Vezměte formát YCbCr jako example: I_din1 = Cb
			Vezměte formát YUV jako example: I_din1 = U
			Vezměte formát YIQ jako example: I_din1 = I
5	I_din2	I	Vstup dat kanálu 2
			Vezměte si formát RGB jako příkladample: I_din2 = B
			Vezměte formát YCbCr jako example: I_din2 = Cr

			Vezměte formát YUV jako example: I_din2 = V
			Vezměte formát YIQ jako example: I_din2 = Q
6	I_neplatný	I	Vstupní data platný signál
7	O_dout0	O	Výstup dat kanálu 0
			Vezměte si formát RGB jako příkladample: O_dout0
			= R
			Vezměte formát YCbCr jako exampten:
			O_dout0 = Y
			Vezměte formát YUV jako example: O_dout0
			= Y
			Vezměte formát YIQ jako example: O_dout0 =
			Y
8	O_dout1	O	Výstup dat kanálu 1
			Vezměte si formát RGB jako příkladample: O_dout1
			= G
			Vezměte formát YCbCr jako exampten:
			O_dout1 = Cb
			Vezměte formát YUV jako example: O_dout1
			= U
			Vezměte formát YIQ jako example:O_dout1 =
			V
9	O_dout2	O	Výstup dat kanálu 2
			Vezměte si formát RGB jako příkladample: O_dout2
			= B
			Vezměte formát YCbCr jako exampten:
			O_dout2 = Cr
			Vezměte formát YUV jako example: O_dout2
			= U
			Vezměte formát YIQ jako example:O_dout2 =
			V
10	O_doutvalid	O	Výstupní data platný signál

Konfigurace parametrů
Tabulka 3-3 Globální parametr

Žádný.

Jméno

Rozsah hodnot

Výchozí hodnota

Popis

Color_Model

SDTV Studio RGB do YCbCr, SDTV Počítačové RGB do YCbCr, SDTV

YCbCr do Studio RGB, SDTV YCbCr do RGB počítače, HDTV Studio RGB do YCbCr, HDTV Počítač RGB do YCbCr, HDTV YCbCr do Studia RGB, HDTV YCbCr do RGB počítače, RGB z počítače do YUV, YUV do počítače RGB, Počítač RGB do

YIQ, YIQ do počítače

SDTV Studio RGB až YCbCr

Model konverze barevného prostoru; Zadejte několik předdefinovaných sad koeficientů a konstant

převodní vzorce podle

podle standardů BT601 a BT709;

Vlastní: Přizpůsobte koeficienty a konstanty převodního vzorce.

		RGB, vlastní
2	Koeficient šířky	11~18	11	Koeficient šířky bitu; 1 bit pro znaménko, 2 bity pro celé číslo a zbytek pro zlomek
3	Typ dat DIN0	Podepsáno, nepodepsáno	Nepodepsaný	Typ vstupních dat kanálu 0
4	Typ dat DIN1	Podepsáno, nepodepsáno	Nepodepsaný	Typ vstupních dat kanálu 1
5	Typ dat DIN2	Podepsáno, nepodepsáno	Nepodepsaný	Typ vstupních dat kanálu 2
6	Šířka vstupních dat	8. 10. 12	8	Šířka vstupních dat
7	Dout0 Typ dat	Podepsáno, nepodepsáno	Nepodepsaný	Výstupní datový typ kanálu 0
8	Dout1 Typ dat	Podepsáno, nepodepsáno	Nepodepsaný	Výstupní datový typ kanálu 1
9	Dout2 Typ dat	Podepsáno, nepodepsáno	Nepodepsaný	Výstupní datový typ kanálu 2
10	Výstupní šířka dat	8. 10. 12	8	Šířka výstupních dat
11	A0	-3.0~3.0	0.299	1. koeficient kanálu 0
12	B0	-3.0~3.0	0.587	2. koeficient kanálu 0
13	C0	-3.0~3.0	0.114	3. koeficient kanálu 0
14	A1	-3.0~3.0	-0.172	1. koeficient kanálu 1
15	B1	-3.0~3.0	-0.339	2. koeficient kanálu 1
16	C1	-3.0~3.0	0.511	3. koeficient kanálu 1
17	A2	-3.0~3.0	0.511	1. koeficient kanálu 2
18	B2	-3.0~3.0	-0.428	2. koeficient kanálu 2
19	C2	-3.0~3.0	-0.083	3. koeficient kanálu 2
20	S0	-255.0~255.0	0.0	Konstanta kanálu 0
21	S1	-255.0~255.0	128.0	Konstanta kanálu 1
22	S2	-255.0~255.0	128.0	Konstanta kanálu 2
23	Dout0 Maximální hodnota	-255~255	255	Maximální rozsah výstupních dat kanálu 0
24	Dout0 Min. hodnota	-255~255	0	Minimální rozsah výstupních dat kanálu 0
25	Dout1 Maximální hodnota	-255~255	255	Maximální rozsah výstupních dat kanálu 1
26	Dout1 Min. hodnota	-255~255	0	Minimální rozsah výstupních dat kanálu 1
27	Dout2 Maximální hodnota	-255~255	255	Maximální rozsah výstupních dat kanálu 2
28	Dout2 Min. hodnota	-255~255	0	Minimální rozsah výstupních dat kanálu 2

Popis časování
Tato část popisuje načasování Gowin CSC IP.
Data jsou odeslána se zpožděním 6 hodinových cyklů po operaci CSC. Doba trvání výstupních dat závisí na vstupních datech a je stejná jako doba trvání vstupních dat.
Obrázek 3-3 Časový diagram vstupního/výstupního datového rozhraní

Konfigurace rozhraní

K volání a konfiguraci Gowin CSC IP můžete použít nástroje generátoru jádra IP v IDE.

Otevřete IP Core Generator
Po vytvoření projektu můžete kliknout na záložku „Tools“ v levém horním rohu, vybrat a otevřít IP Core Generater z rozevíracího seznamu, jak je znázorněno na obrázku 4-1.

Otevřené jádro CSC IP
Klikněte na „Multimédia“ a dvakrát klikněte na „Color Space Convertor“ pro otevření konfiguračního rozhraní CSC IP jádra, jak je znázorněno na obrázku 4-2.
CSC IP core porty
Nalevo od konfiguračního rozhraní je schéma portů jádra CSC IP, jak je znázorněno na obrázku 4-3.
Nakonfigurujte obecné informace
- Viz obecné informace v horní části konfiguračního rozhraní, jak ukazuje obrázek 4-4. Vezměte GW2A-18 čip jako example a vyberte balíček PBGA256. Nejvyšší úroveň file název generovaného projektu je uveden v „Název modulu“ a výchozí je „
- Color_Space_Convertor_Top“, kterou mohou uživatelé upravovat. The file generované jádrem IP je zobrazeno v „File Name“, který obsahuje fileje vyžadována jádrem CSC IP a výchozí hodnota je „color_space_convertor“, kterou mohou uživatelé upravit. „Creat IN“ ukazuje cestu jádra IP files a výchozí hodnota je „\project path\src\ color_space_convertor“, kterou mohou uživatelé upravit.
Možnosti dat
Na kartě „Možnosti dat“ musíte nakonfigurovat vzorec, typ dat, šířku datového bitu a další informace o parametrech pro operace CSC, jak je znázorněno na obrázku 4-5.

Referenční design

Tato kapitola se zaměřuje na použití a konstrukci instance referenčního návrhu CSC IP. Podrobnosti naleznete v referenčním designu CSC na Gowinsemi webmísto.

Aplikace instance návrhu

Vezměte DK-VIDEO-GW2A18-PG484 jako example, struktura je znázorněna na obrázku 5-1. Informace o vývojové desce DK-VIDEO-GW2A18-PG484 získáte kliknutím sem.

V referenčním návrhu je video_top modul nejvyšší úrovně, jehož pracovní postup je znázorněn níže.
1. Modul testovacího obrazce se používá ke generování testovacího obrazce s rozlišením 1280×720 a datovým formátem RGB888.
2. Chcete-li dosáhnout RGB888 až YC444, zavolejte CSC IP core generator do modulu generatorgb_yc_top.
3. Zavolejte CSC IP core generator pro vygenerování modulu yc_rgb_top pro dosažení YC444 až RGB88.
4. Po těchto dvou konverzích lze data RGB porovnat a zjistit, zda jsou správná.
  Když je referenční návrh aplikován na test na úrovni desky, můžete výstupní data převést prostřednictvím čipu kódování videa a poté je odeslat na displej.
  V simulačním projektu poskytovaném referenčním návrhem je BMP použit jako testovací zdroj buzení a tb_top je modul nejvyšší úrovně simulačního projektu. Porovnání lze provést pomocí výstupního obrázku po simulaci.

File Dodání

Dodávka file for Gowin CSC IP zahrnuje dokument, zdrojový kód návrhu a referenční návrh.

Dokument
Dokument obsahuje především PDF file uživatelské příručky.
Tabulka 6-1 Seznam dokumentů

Jméno	Popis
IPUG902, Gowin CSC IP uživatelská příručka	Gowin CSC IP uživatelská příručka, konkrétně tato.

Zdrojový kód návrhu (šifrování)
Šifrovaný kód file obsahuje šifrovaný kód Gowin CSC IP RTL, který se používá pro GUI za účelem spolupráce se softwarem Gowin YunYuan pro generování jádra IP požadovaného uživateli.
Tabulka 6-2 Seznam zdrojových kódů návrhu

Jméno	Popis
color_space_convertor.v	Nejvyšší úroveň file jádra IP, které uživatelům poskytuje informace o rozhraní, šifrované.

Referenční design
Ref. Design file obsahuje netlist file pro Gowin CSC IP, návrh uživatelské reference, omezení file, nejvyšší úroveň file a projekt fileatd.
Tabulka 6-3 Ref.Design File Seznam

Jméno	Popis
video_top.v	Špičkový modul referenčního designu
testovací vzor.v	Modul generování testovacího vzoru
csc_ref_design.cst	Fyzická omezení projektu file
csc_ref_design.sdc	Časová omezení projektu file
color_space_convertor	Složka projektu CSC IP
—rgb_yc_top.v	Vygenerujte první CSC IP nejvyšší úroveň file, zašifrované
—rgb_yc_top.vo	Vygenerujte první CSC IP netlist file
—yc_rgb_top.v	Vygenerujte druhou CSC IP nejvyšší úroveň file, zašifrované

—yc_rgb_top.vo	Vygenerujte druhý CSC IP netlist file
gowin_rpll	Složka projektu PLL IP
key_debounceN.v	Modul debouding klíče
i2c_master	Složka projektu I2C Master IP
adv7513_iic_init.v	Inicializační modul čipu ADV7513

Dokumenty / zdroje

GOWIN IPUG902E CSC IP programování pro budoucnost [pdfUživatelská příručka
IPUG902E CSC IP programování pro budoucnost, IPUG902E, CSC IP programování pro budoucnost, programování pro budoucnost, pro budoucnost, budoucnost

Reference

Uživatelská příručka

GOWIN IPUG902E CSC IP programování pro budoucnost

Informace o produktu

Návod k použití produktu

FAQ