logotipo de intelHDMI Arria 10 FPGA Diseño IP Example
Guía del usuariointel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño ExampleHDMI Intel® Arria 10 FPGA IP
Ex diseñoampGuía del usuario
Actualizado para Intel®Quartus®
Paquete de diseño principal: 22.4
Versión IP: 19.7.1

HDMI Intel® FPGA IP Diseño Example Guía de inicio rápido para dispositivos Intel® Arria® 10

Los dispositivos HDMI Intel® 10 cuentan con un banco de pruebas de simulación y un diseño de hardware que admite compilación y pruebas de hardware.
Diseño FPGA IP examparchivo para Intel Arria®
El HDMI Intel FPGA IP ofrece el siguiente diseño exampellos:

  • Diseño de retransmisión HDMI 2.1 RX-TX con modo de enlace de velocidad fija (FRL) habilitado
  • Diseño de retransmisión HDMI 2.0 RX-TX con modo FRL desactivado
  • Diseño HDCP sobre HDMI 2.0

Nota: La función HDCP no está incluida en el software Intel® Quartus Prime Pro Edition.
Para acceder a la función HDCP, comuníquese con Intel en https://www.intel.com/content/www/us/en/broadcast/products/programmable/applications/connectivity-solutions.html.
Cuando generas un diseño example, el editor de parmetros crea automticamente el fileEs necesario simular, compilar y probar el diseño en hardware.
Figura 1. Pasos de desarrollointel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Pasos de desarrolloInformación relacionada
Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP
1.1. Generación del diseño
Utilice el editor de parámetros HDMI Intel FPGA IP en el software Intel Quartus Prime para generar el diseño ex.amples. Corporación Intel. Reservados todos los derechos. Intel, el logotipo de Intel y otras marcas de Intel son marcas comerciales de Intel Corporation o sus subsidiarias. Intel garantiza el rendimiento de sus productos FPGA y semiconductores según las especificaciones actuales de acuerdo con la garantía estándar de Intel, pero se reserva el derecho de realizar cambios en cualquier producto y servicio en cualquier momento sin previo aviso. Intel no asume ninguna responsabilidad que surja de la aplicación o el uso de cualquier información, producto o servicio descrito en este documento, excepto que Intel lo acuerde expresamente por escrito. Se recomienda a los clientes de Intel que obtengan la última versión de las especificaciones del dispositivo antes de confiar en cualquier información publicada y antes de realizar pedidos de productos o servicios. *Otros nombres y marcas pueden ser reclamados como propiedad de otros.
Empezando por los Niños® II EDS en la versión 19.2 del software Intel Quartus Prime Pro Edition y la versión 19.1 del software Intel Quartus Prime Standard Edition, Intel eliminó el componente Cygwin en la versión de Windows* de Nios II EDS, reemplazándolo con el subsistema de Windows* para Linux (WSL). Si es usuario de Windows*, necesita instalar WSL antes de generar su diseño ex.ampel.
Figura 2. Generación del flujo de diseñointel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Generando el flujo de diseño

  1. Cree un proyecto dirigido a la familia de dispositivos Intel Arria 10 y seleccione el dispositivo deseado.
  2. En el catálogo de IP, busque y haga doble clic en Protocolos de interfaz ➤ Audio y vídeo ➤ HDMI Intel FPGA IP. Aparece la ventana Nueva variante de IP o Nueva variación de IP.
  3. Especifique un nombre de nivel superior para su variación de IP personalizada. El editor de parámetros guarda la configuración de la variación de IP en un file llamado .ip o .qsys.
  4. Haga clic en Aceptar. Aparece el editor de parámetros.
  5. En la pestaña IP, configure los parámetros deseados tanto para TX como para RX.
  6. Active el parámetro Support FRL para generar el diseño HDMI 2.1 examparchivo en modo FRL. Apáguelo para generar el diseño HDMI 2.0 example sin FRL.
  7. En el Diseño ExampEn la pestaña Archivo, seleccione Retransmisión Arria 10 HDMI RX-TX.
  8. Seleccione Simulación para generar el banco de pruebas y seleccione Síntesis para generar el diseño de hardware example.Debes seleccionar al menos una de estas opciones para generar el diseño example files. Si selecciona ambos, el tiempo de generación es mayor.
  9. Para generar File Formatee, seleccione Verilog o VHDL.
  10. Para el kit de desarrollo de Target, seleccione el kit de desarrollo FPGA Intel Arria 10 GX. Si selecciona un kit de desarrollo, el dispositivo de destino (seleccionado en el paso 4) cambia para coincidir con el dispositivo en la placa de destino. Para el kit de desarrollo Intel Arria 10 GX FPGA, el dispositivo predeterminado es 10AX115S2F4I1SG.
  11. Haga clic en Generar Exampel Diseño.

Información relacionada
¿Cómo instalar el subsistema Windows* para Linux* (WSL) en el sistema operativo Windows*?
1.2. Simulando el diseño
El banco de pruebas HDMI simula un diseño de loopback en serie desde una instancia TX a una instancia RX. Generador de patrones de vídeo interno, audio sampLos módulos generador de archivos, generador de datos de banda lateral y generador de datos auxiliares controlan la instancia HDMI TX y la salida en serie de la instancia TX se conecta a la instancia RX en el banco de pruebas.
Figura 3. Flujo de simulación de diseñointel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Generando el flujo de diseño 1

  1. Vaya a la carpeta de simulación deseada.
  2. Ejecute el script de simulación para el simulador compatible de su elección. El script compila y ejecuta el banco de pruebas en el simulador.
  3. Analizar los resultados.

Tabla 1. Pasos para ejecutar la simulación

Simulador Directorio de trabajo Instrucciones
 Riviera-PRO*  /simulación/aldec En la línea de comando, escriba
vsim -c -do aldec.do
ModeloSim*  /simulación/mentor En la línea de comando, escriba
vsim -c -do mentor.do
 VCS*  /simulación/synopsys/vcs En la línea de comando, escriba
fuente vcs_sim.sh
 VCSMX  /simulación/synopsys/ vcsmx En la línea de comando, escriba
fuente vcsmx_sim.sh
 Xcelio* Paralelo  /simulación/xcelium En la línea de comando, escriba
fuente xcelium_sim.sh

Una simulación exitosa finaliza con el siguiente mensaje:
# SYMBOLS_PER_CLOCK = 2
# VIC = 4
#FRL_RATE = 0
# BPP = 0
# FRECUENCIA_AUDIO (kHz) = 48
#CANAL_AUDIO = 8
# Pase de simulación
1.3. Compilación y prueba del diseñointel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Compilación y prueba del diseño

Para compilar y ejecutar una prueba de demostración en el hardware example diseño, siga estos pasos:

  1. Asegúrese de hardware exampLa generación del diseño está completa.
  2. Inicie el software Intel Quartus Prime y abra el .qpf file.
    • Diseño HDMI 2.1 examparchivo con soporte FRL habilitado: directorio del proyecto/quartus/a10_hdmi21_frl_demo.qpf
    • Diseño HDMI 2.0 exampArchivo con soporte FRL deshabilitado: projectd irectory/quartus/a10_hdmi2_demo.qpf
  3. Haga clic en Procesamiento ➤ Iniciar compilación.
  4. Después de una compilación exitosa, un .sof file se generará en quartus/output_filedirectorio s.
  5. Conéctese al puerto FMC integrado B (J2):
    • Diseño HDMI 2.1 exampArchivo con soporte FRL habilitado: Bitec HDMI 2.1 FMC Daughter Card Rev 9
    Nota: Puede seleccionar la revisión de su tarjeta hija Bitec HDMI. Bajo el diseño ExampEn la pestaña Archivo, configure Revisión de tarjeta secundaria HDMI en Revisión 9, Revisión o sin tarjeta secundaria. El valor predeterminado es Revisión 9.
    • Diseño HDMI 2.0 exampArchivo con soporte FRL deshabilitado: Bitec HDMI 2.0 FMC Daughter Card Rev 11
  6. Conecte TX (P1) de la tarjeta hija Bitec FMC a una fuente de video externa.
  7. Conecte RX (P2) de la tarjeta secundaria Bitec FMC a un receptor de video externo o analizador de video.
  8. Asegúrese de que todos los interruptores de la placa de desarrollo estén en la posición predeterminada.
  9. Configure el dispositivo Intel Arria 10 seleccionado en la placa de desarrollo utilizando el .sof generado file (Herramientas ➤ Programador).
  10. El analizador debe mostrar el vídeo generado a partir de la fuente.

Información relacionada
Guía del usuario del kit de desarrollo Intel Arria 10 FPGA
1.4. HDMI Intel FPGA IP Diseño ExampParámetros de archivos
Tabla 2.
HDMI Intel FPGA IP Diseño Example Parámetros para dispositivos Intel Arria 10 Estas opciones están disponibles solo para dispositivos Intel Arria 10.

Parámetro Valor

Descripción

Diseño disponible Example
Seleccionar diseño Retransmisión Arria 10 HDMI RX-TX Seleccione el diseño examparchivo a generar.

Ex diseñoample Files

Simulación Encendido, apagado Active esta opción para generar los necesarios files para el banco de pruebas de simulación.
Síntesis Encendido, apagado Active esta opción para generar los necesarios files para compilación Intel Quartus Prime y demostración de hardware.

Formato HDL generado

Generar File Formato Verilog, VHDL Seleccione su formato HDL preferido para el diseño generado example filecolocar.
Nota: Esta opción solo determina el formato para la IP de nivel superior generada files. Todos los demás files (por ejemplo, example testbenches y nivel superior files para demostración de hardware) están en formato Verilog HDL

Kit de desarrollo de objetivos

Seleccionar tablero sin kit de desarrollo, Seleccione el tablero para el diseño objetivo exampel.
Kit de desarrollo FPGA Arria 10 GX,

Kit de desarrollo personalizado

• Sin kit de desarrollo: esta opción excluye todos los aspectos de hardware para el diseño example. El núcleo de IP establece todas las asignaciones de pines a pines virtuales.
• Kit de desarrollo Arria 10 GX FPGA: esta opción selecciona automáticamente el dispositivo de destino del proyecto para que coincida con el dispositivo de este kit de desarrollo. Puede cambiar el dispositivo de destino utilizando el Cambiar dispositivo de destino parámetro si la revisión de su placa tiene una variante de dispositivo diferente. El núcleo IP establece todas las asignaciones de pines según el kit de desarrollo.
•Kit de desarrollo personalizado: esta opción permite el diseño exampEl archivo se probará en un kit de desarrollo de terceros con una FPGA Intel. Es posible que tengas que configurar las asignaciones de pines por tu cuenta.

Dispositivo de destino

Cambiar dispositivo de destino Encendido, apagado Active esta opción y seleccione la variante de dispositivo preferida para el kit de desarrollo.

Diseño HDMI 2.1 Examparchivo (Soporte FRL = 1)

El diseño HDMI 2.1 exampEl archivo en modo FRL muestra un loopback paralelo de instancia HDMI que comprende cuatro canales RX y cuatro canales TX.
Tabla 3. Diseño Ex HDMI 2.1amparchivo para dispositivos Intel Arria 10

Ex diseñoample Velocidad de datos Modo de canal

Tipo de bucle invertido

Retransmisión Arria 10 HDMI RX-TX • 12 Gbps (FRL)
• 10 Gbps (FRL)
• 8 Gbps (FRL)
• 6 Gbps (FRL)
• 3 Gbps (FRL)
• <6 Gbps (TMDS)
Simplex Paralelo con el búfer FIFO

Características

  • El diseño crea instancias de buffers FIFO para realizar un paso directo de flujo de video HDMI entre el disipador y la fuente HDMI 2.1.
  • El diseño es capaz de cambiar entre el modo FRL y el modo TMDS durante el tiempo de ejecución.
  • El diseño utiliza LED de estado para la depuración temprana.tage.
  • El diseño viene con instancias HDMI RX y TX.
  • El diseño demuestra la inserción y el filtrado de InfoFrame de rango dinámico y masterización (HDR) en el módulo de enlace RX-TX.
  • El diseño negocia la tasa de FRL entre el sumidero conectado a TX y la fuente conectada a RX. El diseño pasa a través del EDID desde el disipador externo al RX integrado en la configuración predeterminada. El procesador Nios II negocia el enlace basándose en la capacidad del disipador conectado a TX. También puede alternar el interruptor integrado user_dipsw para controlar manualmente las capacidades TX y RX FRL.
  • El diseño incluye varias funciones de depuración.
    La instancia RX recibe una fuente de video del generador de video externo y los datos luego pasan por un FIFO de bucle invertido antes de transmitirse a la instancia TX. Es necesario conectar un analizador de vídeo externo, un monitor o un televisor con conexión HDMI al núcleo TX para verificar la funcionalidad.

2.1. Diagrama de bloques del diseño de retransmisión HDMI 2.1 RX-TX
El diseño de retransmisión HDMI RX-TX exampEl archivo muestra un bucle invertido paralelo en el modo de canal simplex para HDMI 2.1 con soporte FRL habilitado.
Figura 4. Diagrama de bloques de retransmisión HDMI 2.1 RX-TXintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques2.2. Creación de diseños solo RX o solo TXns
Para usuarios avanzados, puede utilizar el diseño HDMI 2.1 para crear un diseño solo TX o RX.
Figura 5. Componentes necesarios para el diseño solo RX o solo TXintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 1Para utilizar componentes RX o TX únicamente, elimine los bloques irrelevantes del diseño.
Tabla 4. Requisitos de diseño solo RX y solo TX

Requisitos del usuario Preservar Eliminar

Agregar

Sólo recepción HDMI RX arriba • TX arriba
• Enlace RX-TX
• Subsistema de CPU
• Árbitro del transceptor
HDMI TX solo •TX arriba
•Subsistema de CPU
• RX superior
• Enlace RX-TX
•Árbitro del transceptor
Generador de patrones de video (módulo personalizado o generado desde Video and Image Processing (VIP) Suite)

Además de los cambios de RTL, también es necesario editar el script main.c.
• Para diseños HDMI TX únicamente, desacople la espera del estado de bloqueo HDMI RX eliminando las siguientes líneas y reemplácelas con
tx_xcvr_reconfig(tx_frl_rate);
rx_hdmi_lock = READ_PIO(PIO_IN0_BASE, PIO_RX_LOCKED_OFFSET,
PIO_RX_LOCKED_WIDTH);
mientras (rx_hdmi_lock == 0) {
if (check_hpd_isr()) { descanso; }
// rx_vid_lock = READ_PIO(PIO_IN0_BASE, PIO_VID_LOCKED_OFFSET,
PIO_VID_LOCKED_WIDTH);
rx_hdmi_lock = READ_PIO(PIO_IN0_BASE, PIO_RX_LOCKED_OFFSET,
PIO_RX_LOCKED_WIDTH);
// Reconfigurar Tx después de bloquear rx
si (rx_hdmi_lock == 1) {
si (READ_PIO(PIO_IN0_BASE, PIO_LOOPBACK_MODE_OFFSET,
PIO_LOOPBACK_MODE_WIDTH) == 1) {
rx_frl_rate = READ_PIO(PIO_IN0_BASE, PIO_RX_FRL_RATE_OFFSET,
PIO_RX_FRL_RATE_WIDTH);
tx_xcvr_reconfig(rx_frl_rate);
} demás {
tx_xcvr_reconfig(tx_frl_rate);
}}}
• Para diseños HDMI RX únicamente, mantenga solo las siguientes líneas en el script main.c:
REDRIVER_INIT();
hdmi_rx_init();
2.3. Requisitos de hardware y software
Intel utiliza el siguiente hardware y software para probar el diseño exampel.
Hardware

  • Kit de desarrollo de FPGA Intel Arria 10 GX
  • Fuente HDMI 2.1 (generador Quantum Data 980 48G)
  • Disipador HDMI 2.1 (Analizador Quantum Data 980 48G)
  • Tarjeta hija Bitec HDMI FMC 2.1 (Revisión 9)
  • Cables HDMI 2.1 Categoría 3 (probados con cable HDMI 48 de 2.1 Gbps de Belkin)

Software

  • Software Intel Quartus Prime Pro Edition versión 20.1

2.4. Estructura del directorio
Los directorios contienen los generados. files para el diseño HDMI Intel FPGA IP exampel.
Figura 6. Estructura de directorios para Design Exampleintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diseño ExampleTabla 5. RTL generado Files

Carpetas Files/Subcarpetas
común reloj_control.ip
reloj_crosser.v
dcfifo_inst.v
edge_detector.sv
fifo.ip
salida_buf_i2c.ip
test_pattern_gen.v
tpg.v
tpg_data.v
gxb gxb_rx.ip
gxb_rx_reset.ip
gxb_tx.ip
gxb_tx_fpll.ip
gxb_tx_reset.ip
hdmi_rx hdmi_rx.ip
hdmi_rx_top.v
Panasonic.hex
hdmi_tx hdmi_tx.ip
hdmi_tx_top.v
i2c_esclavo i2c_avl_mst_intf_gen.v
i2c_clk_cnt.v
i2c_condt_det.v
i2c_databuffer.v
i2c_rxshifter.v
i2c_slvfsm.v
i2c_spksupp.v
i2c_txout.v
i2c_txshifter.v
i2cslave_to_avlmm_bridge.v
por favor pll_hdmi_reconfig.ip
pll_frl.ip
pll_reconfig_ctrl.v
pll_tmds.ip
pll_vidclk.ip
quartus.ini
enlace_rxtx altera_hdmi_hdr_infoframe.v
aux_mux.qsys
aux_retransmit.v
aux_src_gen.v
ext_aux_filter.v
rxtx_link.v
scfifo_vid.ip
reconfigurar mr_rx_iopll_tmds/
señor_rxphy/
mr_tx_fpll/
altera_xcvr_functions.sv
mr_compare.sv
mr_rate_detect.v
mr_rx_rate_detect_top.v
mr_rx_rcfg_ctrl.v
mr_rx_reconfig.v
mr_tx_rate_detect_top.v
mr_tx_rcfg_ctrl.v
mr_tx_reconfig.v
rcfg_array_streamer_iopll.sv
rcfg_array_streamer_rxphy.sv
rcfg_array_streamer_rxphy_xn.sv
rcfg_array_streamer_txphy.sv
rcfg_array_streamer_txphy_xn.sv
rcfg_array_streamer_txpll.sv
cosed a10_hdmi2.sdc
jtag.sdc

Tabla 6. Simulación generada Files
Consulte la Banco de pruebas de simulación sección para más información

Carpetas Files
aldec /aldec.do
/rivierapro_setup.tcl
cadencia /cds.lib
/hdl.var
mentor /mentor.do
/msim_setup.tcl
Sinopsis /vcs/filelista.f
/vcs/vcs_setup.sh
/vcs/vcs_sim.sh
/vcsmx/synopsys_sim_setup
/vcsmx/vcsmx_setup.sh
/vcsmx/vcsmx_sim.sh
xcelio /cds.lib
/hdl.var
/xcelium_setup.sh
/xcelium_sim.sh
común /modelsim_files.tcl
/riviera_files.tcl
/vcs_files.tcl
/vcsmx_files.tcl
/xcelio_files.tcl
hdmi_rx /hdmi_rx.ip
/Panasonic.hex
hdmi_tx /hdmi_tx.ip

Tabla 7. Software generado Files

Carpetas Files
tx_control_src
Nota: La carpeta tx_control también contiene duplicados de estos files.
global.h
hdmi_rx.c
hdmi_rx.h
hdmi_tx.c
hdmi_tx.h
hdmi_tx_read_edid.c
hdmi_tx_read_edid.h
intel_fpga_i2c.c
intel_fpga_i2c.h
C Principal
pio_read_write.c
pio_read_write.h

2.5. Componentes de diseño
El diseño HDMI Intel FPGA IP exampEl archivo consta de componentes comunes de nivel superior y componentes superiores HDMI TX y RX.
2.5.1. Componentes de transmisión HDMI
Los componentes superiores de HDMI TX incluyen los componentes de nivel superior del núcleo TX y el IOPLL, el controlador de restablecimiento de PHY del transceptor, el PHY nativo del transceptor, el PLL de TX, la gestión de reconfiguración de TX y los bloques del búfer de salida.
Figura 7. Componentes superiores de HDMI TXintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Componentes superioresTabla 8. Componentes superiores de HDMI TX

Módulo

Descripción

Núcleo HDMI TX El IP recibe datos de vídeo del nivel superior y realiza codificación de datos auxiliares, codificación de datos de audio, codificación de datos de vídeo, codificación, codificación TMDS o paquetización.
IOPLL IOPLL (iopll_frl) genera el reloj FRL para el núcleo TX. Este reloj de referencia recibe el reloj de salida TX FPLL.
Frecuencia de reloj FRL = Velocidad de datos por carril x 4 / (caracteres FRL por reloj x 18)
Controlador de reinicio PHY del transceptor El controlador de reinicio Transceiver PHY garantiza una inicialización confiable de los transceptores TX. La entrada de reinicio de este controlador se activa desde el nivel superior y genera la señal de reinicio analógica y digital correspondiente al bloque PHY nativo del transceptor de acuerdo con la secuencia de reinicio dentro del bloque.
La señal de salida tx_ready de este bloque también funciona como una señal de reinicio para el HDMI Intel FPGA IP para indicar que el transceptor está en funcionamiento y listo para recibir datos del núcleo.
Transceptor PHY nativo Bloque transceptor duro que recibe los datos paralelos del núcleo HDMI TX y serializa los datos al transmitirlos.
Nota: Para cumplir con el requisito de inclinación entre canales HDMI TX, configure la opción de modo de enlace de canal TX en el editor de parámetros PHY nativo del transceptor Intel Arria 10 en Unión PMA y PCS. También debe agregar el requisito de restricción de inclinación máxima (set_max_skew) a la señal de reinicio digital del controlador de reinicio del transceptor (tx_digitalreset) como se recomienda en la Guía del usuario de PHY del transceptor Intel Arria 10.
PLL TX El bloque PLL del transmisor proporciona el reloj rápido en serie al bloque PHY nativo del transceptor. Para este diseño HDMI Intel FPGA IP examparchivo, fPLL se utiliza como TX PLL.
TX PLL tiene dos relojes de referencia.
• El reloj de referencia 0 está conectado al oscilador programable (con frecuencia de reloj TMDS) para el modo TMDS. En este diseño examparchivo, el reloj RX TMDS se utiliza para conectarse al reloj de referencia 0 para el modo TMDS. Intel recomienda utilizar un oscilador programable con frecuencia de reloj TMDS para el reloj de referencia 0.
• El reloj de referencia 1 está conectado a un reloj fijo de 100 MHz para el modo FRL.
Gestión de reconfiguración de TX •En el modo TMDS, el bloque de gestión de reconfiguración de TX reconfigura el PLL de TX para diferentes frecuencias de reloj de salida según la frecuencia de reloj TMDS del vídeo específico.
•En modo FRL, el bloque de gestión de reconfiguración de TX reconfigura el PLL de TX para suministrar el reloj rápido en serie para 3 Gbps, 6 Gbps, 8 Gbps, 10 Gbps y 12 Gbps según el campo FRL_Rate en el registro SCDC 0x31.
•El bloque de gestión de reconfiguración de TX cambia el reloj de referencia TX PLL entre el reloj de referencia 0 para el modo TMDS y el reloj de referencia 1 para el modo FRL.
Búfer de salida Este búfer actúa como una interfaz para interactuar con la interfaz I2C del DDC HDMI y los componentes del redriver.

Tabla 9. Velocidad de datos del transceptor y excesosampFactor de ling Cada rango de frecuencia de reloj

Modo Velocidad de datos Oversampler 1 (2x oversample) Oversampler 2 (4x oversample) Oversample Factor OversampVelocidad de datos LED (Mbps)
TDM 250–1000 On On 8 2000–8000
TDM 1000–6000 On Apagado 2 2000–12000
LFR 3000 Apagado Apagado 1 3000
LFR 6000 Apagado Apagado 1 6000
LFR 8000 Apagado Apagado 1 8000
LFR 10000 Apagado Apagado 1 10000
LFR 12000 Apagado Apagado 1 12000

Figura 8. Flujo de secuencia de reconfiguración de TXintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Compilación y prueba del diseño 12.5.2. Componentes de recepción HDMI
Los componentes superiores de HDMI RX incluyen los componentes de nivel superior del núcleo RX, esclavo I²C opcional y RAM EDID, IOPLL, controlador de restablecimiento de PHY del transceptor, PHY nativo de RX y bloques de gestión de reconfiguración de RX.
Figura 9. Componentes superiores de HDMI RXintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Componentes superiores 1Tabla 10. Componentes superiores de HDMI RX

Módulo

Descripción

Núcleo HDMI RX El IP recibe los datos en serie del transceptor Native PHY y realiza la alineación de datos, la alineación de canales, la decodificación TMDS, la decodificación de datos auxiliares, la decodificación de datos de video, la decodificación de datos de audio y la decodificación.
Esclavo I2C I2C es la interfaz utilizada para el canal de datos de visualización del receptor (DDC) y el canal de datos y estado (SCDC). La fuente HDMI utiliza el DDC para determinar las capacidades y características del disipador mediante la lectura de la estructura de datos de datos de identificación de pantalla extendida mejorada (E-EDID).
Las direcciones esclavas I8C de 2 bits para E-EDID son 0xA0 y 0xA1. El LSB indica el tipo de acceso: 1 para lectura y 0 para escritura. Cuando ocurre un evento HPD, el esclavo I2C responde a los datos E-EDID leyendo desde el chip
El controlador solo esclavo I2C también admite SCDC para HDMI 2.0 y 2.1. Las direcciones esclavas I9C de 2 bits para SCDC son 0xA8 y 0xA9. Cuando ocurre un evento HPD, el esclavo I2C realiza una transacción de escritura o lectura hacia o desde la interfaz SCDC del núcleo HDMI RX.
El proceso de entrenamiento del enlace para el enlace de velocidad fija (FRL) también ocurre a través de I2C. Durante un evento HPD o cuando la fuente escribe una velocidad FRL diferente en el registro de velocidad FRL (SCDC registra 0x31 bit[3:0]), comienza el proceso de entrenamiento del enlace.
Nota: Este controlador I2C esclavo solo para SCDC no es necesario si no se utiliza HDMI 2.0 o HDMI 2.1.
RAM EDID El diseño almacena la información EDID utilizando la IP de 1 puerto de RAM. Un protocolo de bus serie estándar de dos cables (reloj y datos) (controlador solo esclavo I2C) transfiere la estructura de datos E-EDID compatible con CEA-861-D. Esta RAM EDID almacena la información E-EDID.
•Cuando está en modo TMDS, el diseño admite el paso EDID de TX a RX. Durante el paso EDID, cuando el TX está conectado al disipador externo, el procesador Nios II lee el EDID del disipador externo y escribe en la RAM EDID.
• Cuando está en modo FRL, el procesador Nios II escribe el EDID preconfigurado para cada velocidad de enlace según el parámetro HDMI_RX_MAX_FRL_RATE en el script global.h.
Utilice las siguientes entradas HDMI_RX_MAX_FRL_RATE para la velocidad FRL admitida:
• 1: 3G 3 carriles
• 2: 6G 3 carriles
•3: 6G 4 carriles
• 4: 8G 4 carriles
•5: 10G 4 carriles (predeterminado)
•6: 12G 4 carriles
IOPLL El HDMI RX utiliza dos IOPLL.
• El primer IOPLL (pll_tmds) genera el reloj de referencia RX CDR. Este IOPLL sólo se utiliza en modo TMDS. El reloj de referencia de este IOPLL recibe el reloj TMDS. El modo TMDS utiliza este IOPLL porque el CDR no puede recibir relojes de referencia por debajo de 50 MHz y la frecuencia del reloj TMDS oscila entre 25 MHz y 340 MHz. Este IOPLL proporciona una frecuencia de reloj que es 5 veces mayor que el reloj de referencia de entrada para el rango de frecuencia entre 25 MHz y 50 MHz y proporciona la misma frecuencia de reloj que el reloj de referencia de entrada para el rango de frecuencia entre 50 MHz y 340 MHz.
•El segundo IOPLL (iopll_frl) genera el reloj FRL para el núcleo RX. Este reloj de referencia recibe el reloj recuperado del CDR.
Frecuencia de reloj FRL = Velocidad de datos por carril x 4 / (caracteres FRL por reloj x 18)
Controlador de reinicio PHY del transceptor El controlador de reinicio Transceiver PHY garantiza una inicialización confiable de los transceptores RX. La entrada de reinicio de este controlador se activa mediante la reconfiguración de RX y genera la señal de reinicio analógica y digital correspondiente al bloque PHY nativo del transceptor de acuerdo con la secuencia de reinicio dentro del bloque.
PHY nativa de RX Bloque transceptor duro que recibe los datos en serie de una fuente de video externa. Deserializa los datos en serie a datos paralelos antes de pasarlos al núcleo HDMI RX. Este bloque se ejecuta en PCS mejorado para el modo FRL.
RX CDR tiene dos relojes de referencia.
• El reloj de referencia 0 está conectado al reloj de salida de IOPLL TMDS (pll_tmds), que se deriva del reloj TMDS.
• El reloj de referencia 1 está conectado a un reloj fijo de 100 MHz. En el modo TMDS, RX CDR se reconfigura para seleccionar el reloj de referencia 0, y en modo FRL, RX CDR se reconfigura para seleccionar el reloj de referencia 1.
Gestión de reconfiguración RX En el modo TMDS, el bloque de gestión de reconfiguración RX implementa un circuito de detección de velocidad con el PLL HDMI para hacer que el transceptor RX funcione a cualquier velocidad de enlace arbitraria que oscila entre 250 Mbps y 6,000 Mbps.
En el modo FRL, el bloque de gestión de reconfiguración de RX reconfigura el transceptor RX para que funcione a 3 Gbps, 6 Gbps, 8 Gbps, 10 Gbps o 12 Gbps dependiendo de la velocidad FRL en el campo de registro SCDC_FRL_RATE (0x31[3:0]). El bloque de gestión de reconfiguración RX conmuta entre PCS/RX estándar
para el modo TMDS y PCS mejorado para el modo FRL. Consulte Figura 10 en la página 22.

Figura 10. Flujo de secuencia de reconfiguración de RX
La figura ilustra el flujo de secuencia de reconfiguración de múltiples velocidades del controlador cuando recibe el flujo de datos de entrada y la frecuencia del reloj de referencia, o cuando el transceptor está desbloqueado.intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Compilación y prueba del diseño 22.5.3. Bloques comunes de nivel superior
Los bloques comunes de nivel superior incluyen el árbitro del transceptor, los componentes del enlace RX-TX y el subsistema de CPU.
Tabla 11. Bloques comunes de nivel superior

Módulo

Descripción

Árbitro transceptor Este bloque funcional genérico evita que los transceptores se recalibren simultáneamente cuando los transceptores RX o TX dentro del mismo canal físico requieren reconfiguración. La recalibración simultánea afecta las aplicaciones donde los transceptores RX y TX dentro del mismo canal están asignados a implementaciones IP independientes.
Este árbitro transceptor es una extensión de la resolución recomendada para fusionar TX simple y RX simple en el mismo canal físico. Este árbitro de transceptor también ayuda a fusionar y arbitrar las solicitudes de reconfiguración de RX y TX asignadas en memoria de Avalon® dirigidas a transceptores RX y TX simplex dentro de un canal, ya que solo se puede acceder al puerto de interfaz de reconfiguración de los transceptores de forma secuencial.
La conexión de interfaz entre el árbitro del transceptor y los bloques del controlador de reinicio PHY/PHY nativo TX/RX en este diseño es exampEl archivo demuestra un modo genérico que se aplica a cualquier combinación de IP utilizando el árbitro del transceptor. El árbitro del transceptor no es necesario cuando solo se utiliza el transceptor RX o TX en un canal.
El árbitro del transceptor identifica al solicitante de una reconfiguración a través de sus interfaces de reconfiguración asignadas en memoria de Avalon y garantiza que el tx_reconfig_cal_busy o rx_reconfig_cal_busy correspondiente esté activado en consecuencia.
Para aplicaciones HDMI, solo RX inicia la reconfiguración. Al canalizar la solicitud de reconfiguración asignada en memoria de Avalon a través del árbitro, el árbitro identifica que la solicitud de reconfiguración se origina en el RX, que luego impide que tx_reconfig_cal_busy afirme y permite que rx_reconfig_cal_busy afirme. La activación evita que el transceptor TX se mueva involuntariamente al modo de calibración.
Nota: Debido a que HDMI solo requiere la reconfiguración de RX, las señales tx_reconfig_mgmt_* están vinculadas. Además, la interfaz asignada en memoria de Avalon no es necesaria entre el árbitro y el bloque PHY nativo de TX. Los bloques se asignan a la interfaz en el diseño examparchivo para demostrar la conexión del árbitro transceptor genérico al controlador de reinicio PHY/PHY nativo TX/RX
Enlace RX-TX • La salida de datos de vídeo y las señales de sincronización del núcleo HDMI RX pasan por un DCFIFO a través de los dominios de reloj de vídeo RX y TX.
• El puerto de datos auxiliar del núcleo HDMI TX controla los datos auxiliares que fluyen a través del DCFIFO a través de contrapresión. La contrapresión garantiza que no haya ningún paquete auxiliar incompleto en el puerto de datos auxiliar.
• Este bloque también realiza filtrado externo:
— Filtra los datos de audio y el paquete de regeneración del reloj de audio del flujo de datos auxiliar antes de transmitir al puerto de datos auxiliar del núcleo HDMI TX.
— Filtra el InfoFrame de alto rango dinámico (HDR) de los datos auxiliares HDMI RX e inserta un example HDR InfoFrame a los datos auxiliares del HDMI TX a través del multiplexor de streaming Avalon.
Subsistema de la CPU El subsistema de CPU funciona como controladores SCDC y DDC, y como controlador de reconfiguración de origen.
• El controlador SCDC de origen contiene el controlador maestro I2C. El controlador maestro I2C transfiere la estructura de datos SCDC desde la fuente FPGA al disipador externo para el funcionamiento HDMI 2.0. por ejemploamparchivo, si el flujo de datos saliente es de 6,000 Mbps, el procesador Nios II ordena al controlador maestro I2C que actualice los bits TMDS_BIT_CLOCK_RATIO y SCRAMBLER_ENABLE del registro de configuración TMDS del sumidero a 1.
• El mismo maestro I2C también transfiere la estructura de datos DDC (E-EDID) entre la fuente HDMI y el receptor externo.
• La CPU Nios II actúa como controlador de reconfiguración para la fuente HDMI. La CPU depende de la detección de velocidad periódica del módulo de gestión de reconfiguración de RX para determinar si el TX requiere reconfiguración. El traductor esclavo mapeado en memoria de Avalon proporciona la interfaz entre la interfaz maestra mapeada en memoria de Avalon del procesador Nios II y las interfaces esclavas mapeadas en memoria de Avalon del IOPLL y TX Native PHY de la fuente HDMI instanciada externamente.
• Realizar entrenamiento de enlace a través de la interfaz maestra I2C con receptor externo

2.6. Inserción y filtrado de InfoFrames de rango dinámico y masterización (HDR)
El diseño HDMI Intel FPGA IP exampEl archivo incluye una demostración de la inserción de HDR InfoFrame en un sistema loopback RX-TX.
La versión 2.0b de la especificación HDMI permite transmitir Dynamic Range y Mastering InfoFrame a través de una transmisión auxiliar HDMI. En la demostración, el bloque Generador de paquetes auxiliares admite la inserción HDR. Solo necesita formatear el paquete HDR InfoFrame deseado como se especifica en la tabla de lista de señales del módulo y la inserción del HDR InfoFrame ocurre una vez en cada cuadro de video.
En este exampEn la configuración, en los casos en los que la transmisión auxiliar entrante ya incluye HDR InfoFrame, el contenido HDR transmitido se filtra. El filtrado evita que se transmitan InfoFrames HDR conflictivos y garantiza que solo los valores especificados en HDR Sampse utiliza el módulo de datos.
Figura 11. Enlace RX-TX con rango dinámico y dominio de la inserción de InfoFrame
La figura muestra el diagrama de bloques del enlace RX-TX, incluido el rango dinámico y la inserción de Mastering InfoFrame en el flujo auxiliar del núcleo HDMI TX.intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - rango dinámicoTabla 12. Señales del bloque de inserción de datos auxiliares (aux_retransmit)

Señal Dirección Ancho

Descripción

Reloj y reinicio
Clic Aporte 1 Entrada de reloj. Este reloj debe estar conectado al reloj de vídeo.
reiniciar Aporte 1 Restablecer entrada.

Señales de paquetes auxiliares

tx_aux_data Producción 72 TX Salida de paquetes auxiliar desde el multiplexor.
tx_aux_valid Producción 1
tx_aux_listo Producción 1
tx_aux_sop Producción 1
tx_aux_eop Producción 1
rx_aux_data Aporte 72 RX Datos auxiliares pasados ​​al módulo de filtro de paquetes antes de ingresar al multiplexor.
rx_aux_valid Aporte 1
rx_aux_sop Aporte 1
rx_aux_eop Aporte 1
Señal de control
hdmi_tx_vsync Aporte 1 HDMI TX Vídeo Vsync. Esta señal debe sincronizarse con el dominio del reloj de velocidad del enlace. El núcleo inserta el InfoFrame HDR en el flujo auxiliar en el flanco ascendente de esta señal.

Tabla 13. Señales del módulo de datos HDR (altera_hdmi_hdr_infoframe)

Señal

Dirección Ancho

Descripción

hb0 Producción 8 Byte de encabezado 0 del InfoFrame de rango dinámico y masterización: código de tipo InfoFrame.
hb1 Producción 8 Byte 1 del encabezado del InfoFrame de rango dinámico y masterización: número de versión del InfoFrame.
hb2 Producción 8 Byte de encabezado 2 del InfoFrame de rango dinámico y masterización: Longitud del InfoFrame.
pb Aporte 224 Byte de datos del InfoFrame de rango dinámico y masterización.

Tabla 14. Campos de bits del paquete de bytes de datos de InfoFrame de dominio y rango dinámico

campo de bits

Definición

Metadatos estáticos tipo 1

7:0 Byte de datos 1: {5'h0, EOTF[2:0]}
15:8 Byte de datos 2: {5'h0, Static_Metadata_Descriptor_ID[2:0]}
23:16 Byte de datos 3: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[0], LSB
31:24 Byte de datos 4: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[0], MSB
39:32 Byte de datos 5: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[0], LSB
47:40 Byte de datos 6: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[0], MSB
55:48 Byte de datos 7: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[1], LSB
63:56 Byte de datos 8: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[1], MSB
71:64 Byte de datos 9: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[1], LSB
79:72 Byte de datos 10: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[1], MSB
87:80 Byte de datos 11: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[2], LSB
95:88 Byte de datos 12: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[2], MSB
103:96 Byte de datos 13: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[2], LSB
111:104 Byte de datos 14: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[2], MSB
119:112 Byte de datos 15: Static_Metadata_Descriptor punto_blanco_x, LSB
127:120 Byte de datos 16: Static_Metadata_Descriptor punto_blanco_x, MSB
135:128 Byte de datos 17: Static_Metadata_Descriptor punto_blanco_y, LSB
143:136 Byte de datos 18: Static_Metadata_Descriptor punto_blanco_y, MSB
151:144 Byte de datos 19: Static_Metadata_Descriptor max_display_mastering_luminance, LSB
159:152 Byte de datos 20: Static_Metadata_Descriptor max_display_mastering_luminance, MSB
167:160 Byte de datos 21: Static_Metadata_Descriptor min_display_mastering_luminance, LSB
175:168 Byte de datos 22: Static_Metadata_Descriptor min_display_mastering_luminance, MSB
183:176 Byte de datos 23: Static_Metadata_Descriptor Nivel de luz de contenido máximo, LSB
191:184 Byte de datos 24: Static_Metadata_Descriptor Nivel de luz de contenido máximo, MSB
199:192 Byte de datos 25: Static_Metadata_Descriptor Nivel de luz máximo promedio del cuadro, LSB
207:200 Byte de datos 26: Static_Metadata_Descriptor Nivel de luz máximo promedio de fotograma, MSB
215:208 Reservado
223:216 Reservado

Deshabilitar la inserción y el filtrado HDR
Desactivar la inserción y el filtro HDR le permite verificar la retransmisión del contenido HDR ya disponible en el flujo auxiliar de origen sin ninguna modificación en el diseño de retransmisión RX-TX ex.ampel.
Para deshabilitar la inserción y el filtrado de HDR InfoFrame:

  1. Establezca block_ext_hdr_infoframe en 1'b0 en rxtx_link.v file para evitar el filtrado del InfoFrame HDR de la secuencia auxiliar.
  2. Establezca multiplexer_in0_valid de la instancia avalon_st_multiplexer en altera_hdmi_aux_hdr.v file a 1'b0 para evitar que el Generador de paquetes auxiliares forme e inserte InfoFrame HDR adicional en la secuencia auxiliar de TX.

2.7. Flujo de software de diseño
En el flujo de software principal de diseño, el procesador Nios II configura la configuración del recontrolador TI e inicializa las rutas TX y RX al encenderse.
Figura 12. Flujo de software en el script main.c
intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Examparchivo - Flujo de softwareEl software ejecuta un bucle while para monitorear los cambios de fuente y sumidero, y para reaccionar a los cambios. El software puede activar la reconfiguración de TX, el entrenamiento del enlace de TX y comenzar a transmitir video.
Figura 13. Diagrama de flujo de inicialización de la ruta TX Inicializar ruta TXintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de flujoFigura 14. Diagrama de flujo de inicialización de la ruta RXintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de flujo 1Figura 15. Diagrama de flujo de capacitación de enlaces y reconfiguración de TXintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de flujo 2Figura 16. Diagrama de flujo del proceso LTS:3 de capacitación de vínculos a una tasa de FRL específicaintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de flujo 3Figura 17. Diagrama de flujo de transmisión de vídeo HDMI TXintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de flujo 42.8. Ejecución del diseño en diferentes tarifas FRL
Puede ejecutar su diseño en diferentes tasas FRL, distintas a la tasa FRL predeterminada del receptor externo.
Para ejecutar el diseño en diferentes tasas de FRL:

  1. Cambie el interruptor user_dipsw0 integrado a la posición ON.
  2. Abra el shell de comandos de Nios II, luego escriba nios2-terminal
  3. Introduzca los siguientes comandos y presione Entrar para ejecutar.
Dominio

Descripción

h Mostrar el menú de ayuda.
r0 Actualice la capacidad FRL máxima de RX a la tasa FRL 0 (solo TMDS).
r1 Actualice la capacidad FRL máxima de RX a la velocidad FRL 1 (3 Gbps).
r2 Actualice la capacidad FRL máxima de RX a la velocidad FRL 2 (6 Gbps, 3 carriles).
r3 Actualice la capacidad FRL máxima de RX a la velocidad FRL 3 (6 Gbps, 4 carriles).
r4 Actualice la capacidad FRL máxima de RX a la velocidad FRL 4 (8 Gbps).
r5 Actualice la capacidad FRL máxima de RX a la velocidad FRL 5 (10 Gbps).
r6 Actualice la capacidad FRL máxima de RX a la velocidad FRL 6 (12 Gbps).
t1 TX configura la velocidad del enlace a la velocidad FRL 1 (3 Gbps).
t2 TX configura la velocidad del enlace a la velocidad FRL 2 (6 Gbps, 3 carriles).
t3 TX configura la velocidad del enlace a la velocidad FRL 3 (6 Gbps, 4 carriles).
t4 TX configura la velocidad del enlace a la velocidad FRL 4 (8 Gbps).
t5 TX configura la velocidad del enlace a la velocidad FRL 5 (10 Gbps).
t6 TX configura la velocidad del enlace a la velocidad FRL 6 (12 Gbps).

2.9. Esquema de reloj
El esquema de sincronización ilustra los dominios de reloj en el diseño HDMI Intel FPGA IP ex.ampel.
Figura 18. Diseño Ex HDMI 2.1ampel esquema de fichajeintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Esquema de fichajeTabla 15. Señales del esquema de reloj

Reloj

Nombre de la señal en diseño

Descripción

Reloj de gestión mgmt_clk Un reloj de 100 MHz de funcionamiento gratuito para estos componentes:
• Interfaces Avalon-MM para reconfiguración
— El requisito de rango de frecuencia está entre 100 y 125 MHz.
• Controlador de reinicio PHY para secuencia de reinicio del transceptor
— El requisito de rango de frecuencia está entre 1 y 500 MHz.
• Reconfiguración de IOPLL
— La frecuencia máxima de reloj es 100 MHz.
• Gestión de reconfiguración RX
• Gestión de reconfiguración de TX
• UPC
• Maestro I2C
Reloj I2C i2c_clk Una entrada de reloj de 100 MHz que sincroniza el esclavo I2C, los buffers de salida, los registros SCDC y el proceso de entrenamiento de enlaces en el núcleo HDMI RX y la RAM EDID.
Reloj de referencia TX PLL 0 tx_tmds_clk Reloj de referencia 0 al TX PLL. La frecuencia del reloj es la misma que la frecuencia del reloj TMDS esperada del canal de reloj HDMI TX TMDS. Este reloj de referencia se utiliza en modo TMDS.
Para este diseño HDMI examparchivo, este reloj está conectado al reloj RX TMDS con fines de demostración. En su aplicación, necesita proporcionar un reloj dedicado con frecuencia de reloj TMDS desde un oscilador programable para un mejor rendimiento de fluctuación.
Nota: No utilice un pin RX del transceptor como reloj de referencia TX PLL. Su diseño no encajará si coloca el conector HDMI TX en un pin RX.
Reloj de referencia TX PLL 1 txfpll_refclk1/ rxphy_cdr_refclk1 Reloj de referencia al TX PLL y RX CDR, así como a IOPLL para vid_clk. La frecuencia del reloj es de 100 MHz.
Reloj serie TX PLL tx_bonding_clocks Reloj rápido en serie generado por TX PLL. La frecuencia del reloj se establece en función de la velocidad de datos.
Salida del transceptor TX tx_clk El reloj se recupera del transceptor y la frecuencia varía según la velocidad de datos y los símbolos por reloj.
Frecuencia de salida del transceptor TX = Velocidad de datos del transceptor/Ancho del transceptor
Para este diseño HDMI exampEn el ejemplo, el reloj del transceptor TX desde el canal 0 sincroniza la entrada central del transceptor TX (tx_coreclkin), el reloj de referencia IOPLL (pll_hdmi) de velocidad de enlace y el reloj de referencia IOPLL de vídeo y FRL (pll_vid_frl).
Reloj de vídeo tx_vid_clk/rx_vid_clk Reloj de vídeo al núcleo TX y RX. El reloj funciona a una frecuencia fija de 225 MHz.
TX/RX FRL Reloj tx_frl_clk/rx_frl_clk Reloj FRL para núcleos TX y RX.
RX TMDS Reloj rx_tmds_clk canal de reloj TMDS desde el conector HDMI RX y se conecta a un IOPLL para generar el reloj de referencia para el reloj de referencia 0 del CDR. El núcleo usa este reloj cuando está en modo TMDS.
Reloj de referencia RX CDR 0 rxphy_cdr_refclk0 Reloj de referencia 0 a RX CDR. Este reloj se deriva del reloj RX TMDS. La frecuencia de reloj de RX TMDS oscila entre 25 MHz y 340 MHz, mientras que la frecuencia de reloj de referencia mínima de RX CDR es de 50 MHz.
Se utiliza un IOPLL para generar una frecuencia de reloj de 5 para el reloj TMDS entre 25 MHz y 50 MHz y generar la misma frecuencia de reloj para el reloj TMDS entre 50 MHz y 340 MHz.
Salida del reloj del transceptor RX rx_clk El reloj se recupera del transceptor y la frecuencia varía según la velocidad de datos y el ancho del transceptor.
Frecuencia de salida del transceptor RX = Velocidad de datos del transceptor/Ancho del transceptor
Para este diseño HDMI exampPor ejemplo, el reloj del transceptor RX desde el canal 1 sincroniza la entrada central del transceptor RX (rx_coreclkin) y el reloj de referencia FRL IOPLL (pll_frl).

2.10. Señales de interfaz
Las tablas enumeran las señales para el diseño HDMI ex.amparchivo con FRL habilitado.
Tabla 16. Señales de nivel superior

Señal

Dirección Ancho

Descripción

Señal del oscilador integrado
clk_fpga_b3_p Aporte 1 Reloj de funcionamiento libre de 100 MHz para el reloj de referencia central.
refclk4_p Aporte 1 Reloj de funcionamiento libre de 100 MHz para el reloj de referencia del transceptor.
Botones pulsadores y LED de usuario
usuario_pb Aporte 3 Pulsador para controlar la funcionalidad de diseño HDMI Intel FPGA IP.
cpu_resetn Aporte 1 Reinicio global.
usuario_led_g Producción 8 Pantalla LED verde.
Referirse a Configuración del hardware en la página 48 para obtener más información sobre las funciones de los LED.
usuario_dipsw Aporte 1 Interruptor DIP definido por el usuario.
Referirse a Configuración del hardware en la página 48 para obtener más información sobre las funciones del interruptor DIP.
Pines de la tarjeta secundaria HDMI FMC en el puerto B de FMC
fmcb_gbtclk_m2c_p_0 Aporte 1 Reloj HDMI RX TMDS.
fmcb_dp_m2c_p Aporte 4 Reloj HDMI RX, canales de datos rojo, verde y azul.
fmcb_dp_c2m_p Producción 4 Reloj HDMI TX, canales de datos rojo, verde y azul.
fmcb_la_rx_p_9 Aporte 1 Detección de potencia HDMI RX +5V.
fmcb_la_rx_p_8 Producción 1 Detección de conexión en caliente HDMI RX.
fmcb_la_rx_n_8 Aporte 1 HDMI RX I2C SDA para DDC y SCDC.
fmcb_la_tx_p_10 Aporte 1 HDMI RX I2C SCL para DDC y SCDC.
fmcb_la_tx_p_12 Aporte 1 Detección de conexión en caliente HDMI TX.
fmcb_la_tx_n_12 Aporte 1 HDMI I2C SDA para DDC y SCDC.
fmcb_la_rx_p_10 Aporte 1 HDMI I2C SCL para DDC y SCDC.
fmcb_la_tx_n_9 Aporte 1 HDMI I2C SDA para control de redriver.
fmcb_la_rx_p_11 Aporte 1 HDMI I2C SCL para control de redriver.
fmcb_la_tx_n_13 Producción 1 Transmisión HDMI +5V
Nota: Solo disponible cuando Bitec Tarjeta Hija HDMI Revisión 9 está seleccionado

Tabla 17. Señales de nivel superior HDMI RX

Señal Dirección Ancho Descripción
Señales de reloj y reinicio
mgmt_clk Aporte 1 Entrada de reloj del sistema (100 MHz).
reiniciar Aporte 1 Entrada de reinicio del sistema.
rx_tmds_clk Aporte 1 Reloj HDMI RX TMDS.
i2c_clk Aporte 1 Entrada de reloj para interfaz DDC y SCDC.
Señales de reloj y reinicio
rxphy_cdr_refclk1 Aporte 1 Entrada de reloj para el reloj de referencia RX CDR 1. La frecuencia del reloj es de 100 MHz.
rx_vid_clk Producción 1 Salida de reloj de vídeo.
inicio_del_sistema Producción 1 Inicialización del sistema para restablecer el sistema al encenderlo.
Transceptor RX y señales IOPLL
rxpll_tmds_locked Producción 1 Indica que el IOPLL del reloj TMDS está bloqueado.
rxpll_frl_locked Producción 1 Indica que el IOPLL del reloj FRL está bloqueado.
rxphy_serial_data Aporte 4 Datos serie HDMI al RX Native PHY.
rxphy_listo Producción 1 Indica que RX Native PHY está listo.
rxphy_cal_busy_raw Producción 4 Calibración RX Native PHY ocupada para el árbitro del transceptor.
rxphy_cal_busy_gateado Aporte 4 Señal de calibración ocupada desde el árbitro del transceptor al RX Native PHY.
rxphy_rcfg_slave_write Aporte 4 Reconfiguración del transceptor Interfaz asignada en memoria de Avalon desde RX Native PHY al árbitro del transceptor.
rxphy_rcfg_slave_read Aporte 4
rxphy_rcfg_slave_address Aporte 40
rxphy_rcfg_slave_writedata Aporte 128
rxphy_rcfg_slave_readdata Producción 128
rxphy_rcfg_slave_waitrequest Producción 4
Gestión de reconfiguración RX
rxphy_rcfg_busy Producción 1 Señal de ocupado de reconfiguración RX.
rx_tmds_freq Producción 24 Medición de frecuencia de reloj HDMI RX TMDS (en 10 ms).
rx_tmds_freq_valid Producción 1 Indica que la medición de la frecuencia del reloj RX TMDS es válida.
rxphy_os Producción 1 Oversampfactor de ling:
•0: 1x oversampabadejo
• 1: 5× oversampabadejo
rxphy_rcfg_master_write Producción 1 Gestión de reconfiguración RX Interfaz asignada en memoria de Avalon al árbitro transceptor.
rxphy_rcfg_master_read Producción 1
rxphy_rcfg_master_address Producción 12
rxphy_rcfg_master_writedata Producción 32
rxphy_rcfg_master_readdata Aporte 32
rxphy_rcfg_master_waitrequest Aporte 1
Señales de núcleo HDMI RX
rx_vid_clk_locked Aporte 1 Indica que vid_clk es estable.
rxcore_frl_rate Producción 4 Indica la tasa de FRL que está ejecutando el núcleo RX.
• 0: Modo heredado (TMDS)
• 1: 3 Gbps 3 carriles
• 2: 6 Gbps 4 carriles
• 3: 6 Gbps 4 carriles
• 4: 8 Gbps 4 carriles
• 5: 10 Gbps 4 carriles
• 6: 12 Gbps 4 carriles
• 7-15: Reservado
rxcore_frl_locked Producción 4 Cada bit indica el carril específico que ha logrado el bloqueo FRL. FRL se bloquea cuando el núcleo RX realiza correctamente la alineación, la alineación y logra el bloqueo del carril.
• Para el modo de 3 carriles, el bloqueo de carril se logra cuando el núcleo RX recibe Scrambler Reset (SR) o Start-Super-Block (SSB) por cada período de 680 caracteres FRL durante al menos 3 veces.
• Para el modo de 4 carriles, el bloqueo de carril se logra cuando el núcleo RX recibe Scrambler Reset (SR) o Start-Super-Block (SSB) por cada período de 510 caracteres FRL durante al menos 3 veces.
rxcore_frl_ffe_levels Producción 4 Corresponde al bit FFE_level en el bit de registro SCDC 0x31 [7:4] en el núcleo RX.
rxcore_frl_flt_ready Aporte 1 Afirma para indicar que el RX está listo para que comience el proceso de capacitación del enlace. Cuando se afirma, también se afirma el bit FLT_ready en el bit 0 del registro SCDC 40x6.
rxcore_frl_src_test_config Aporte 8 Especifica las configuraciones de prueba de origen. El valor se escribe en el registro de configuración de prueba SCDC en el registro SCDC 0x35.
rxcore_tbcr Producción 1 Indica la relación bit-reloj de TMDS; corresponde al registro TMDS_Bit_Clock_Ratio en el registro SCDC 0x20 bit 1.
• Cuando se ejecuta en modo HDMI 2.0, este bit se afirma. Indica la relación bit-reloj de TMDS de 40:1.
• Cuando se ejecuta en HDMI 1.4b, este bit no se confirma. Indica la relación bit-reloj de TMDS de 10:1.
• Este bit no se utiliza para el modo FRL.
rxcore_scrambler_enable Producción 1 Indica si los datos recibidos están codificados; corresponde al campo Scrambling_Enable en el registro SCDC 0x20 bit 0.
rxcore_audio_de Producción 1 Interfaces de audio con núcleo HDMI RX
Consulte la Interfaces de fregadero sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
rxcore_audio_data Producción 256
rxcore_audio_info_ai Producción 48
rxcore_audio_N Producción 20
rxcore_audio_CTS Producción 20
rxcore_audio_metadatos Producción 165
formato_rxcore_audio Producción 5
rxcore_aux_pkt_data Producción 72 Interfaces auxiliares del núcleo HDMI RX
Consulte la Interfaces de fregadero sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
rxcore_aux_pkt_addr Producción 6
rxcore_aux_pkt_wr Producción 1
rxcore_aux_data Producción 72
rxcore_aux_sop Producción 1
rxcore_aux_eop Producción 1
rxcore_aux_valid Producción 1
rxcore_aux_error Producción 1
rxcore_gcp Producción 6 Señales de banda lateral del núcleo HDMI RX
Consulte la Interfaces de fregadero sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
rxcore_info_avi Producción 123
rxcore_info_vsi Producción 61
rxcore_locked Producción 1 Puertos de vídeo del núcleo HDMI RX
No diez = píxeles por reloj
Consulte la Interfaces de fregadero sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
rxcore_vid_data Producción N*48
rxcore_vid_vsync Producción N
rxcore_vid_hsync Producción N
rxcore_vid_de Producción N
rxcore_vid_valid Producción 1
rxcore_vid_lock Producción 1
modo_rxcore Producción 1 Puertos de estado y control del núcleo HDMI RX.
No diez = símbolos por reloj
Consulte la Interfaces de fregadero sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
rxcore_ctrl Producción N*6
rxcore_color_profundidad_sync Producción 2
hdmi_5v_detect Aporte 1 Detección HDMI RX 5V y detección de conexión en caliente. Referirse a Interfaces de fregadero sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
hdmi_rx_hpd Producción 1
rx_hpd_trigger Aporte 1
I2Señales C
hdmi_rx_i2c_sda Aporte 1 Interfaz HDMI RX DDC y SCDC.
hdmi_rx_i2c_scl Aporte 1
Señales de RAM RX EDID
edit_ram_acceso Aporte 1 Interfaz de acceso a RAM HDMI RX EDID.
dirección_edid_ram Aporte 8 Afirme edid_ram_access cuando desee escribir o leer desde la RAM EDID; de lo contrario, esta señal debe mantenerse baja.
Cuando afirma edid_ram_access, la señal hotplug se desactiva para permitir la escritura o lectura en la RAM EDID. Cuando se completa el acceso a EDID RAM, debe desactivar edid_ram_assess y la señal hotplug se afirma. La fuente leerá el nuevo EDID debido a la conmutación de la señal de conexión en caliente.
edit_ram_write Aporte 1
edit_ram_read Aporte 1
edit_ram_readdata Producción 8
edit_ram_writedata Aporte 8
edit_ram_waitrequest Producción 1

Tabla 18.Señales de nivel superior HDMI TX

Señal Dirección Ancho Descripción
Señales de reloj y reinicio
mgmt_clk Aporte 1 Entrada de reloj del sistema (100 MHz).
reiniciar Aporte 1 Entrada de reinicio del sistema.
tx_tmds_clk Aporte 1 Reloj HDMI RX TMDS.
txfpll_refclk1 Aporte 1 Entrada de reloj para el reloj de referencia 1 de TX PLL. La frecuencia del reloj es de 100 MHz.
tx_vid_clk Producción 1 Salida de reloj de vídeo.
tx_frl_clk Producción 1 Salida de reloj FRL.
inicio_del_sistema Aporte 1 Inicialización del sistema para restablecer el sistema al encenderlo.
tx_init_done Aporte 1 Inicialización de TX para restablecer el bloque de gestión de reconfiguración de TX y la interfaz de reconfiguración del transceptor.
Transceptor TX y señales IOPLL
txpll_frl_locked Producción 1 Indica que el reloj de velocidad del enlace y el reloj FRL IOPLL están bloqueados.
txfpll_locked Producción 1 Indica que el TX PLL está bloqueado.
txphy_serial_data Producción 4 Datos serie HDMI del TX Native PHY.
txphy_listo Producción 1 Indica que la PHY nativa de TX está lista.
txphy_cal_busy Producción 1 TX Señal ocupada de calibración PHY nativa.
txphy_cal_busy_raw Producción 4 Señal de calibración ocupada al árbitro del transceptor.
txphy_cal_busy_gated Aporte 4 Señal de calibración ocupada desde el árbitro del transceptor al TX Native PHY.
txphy_rcfg_busy Producción 1 Indica que la reconfiguración de TX PHY está en progreso.
txphy_rcfg_slave_write Aporte 4 Reconfiguración del transceptor Interfaz asignada en memoria de Avalon desde el PHY nativo de TX al árbitro del transceptor.
txphy_rcfg_slave_read Aporte 4
txphy_rcfg_slave_address Aporte 40
txphy_rcfg_slave_writedata Aporte 128
txphy_rcfg_slave_readdata Producción 128
txphy_rcfg_slave_waitrequest Producción 4
Gestión de reconfiguración de TX
tx_tmds_freq Aporte 24 Valor de frecuencia de reloj HDMI TX TMDS (en 10 ms).
tx_os Producción 2 Oversampfactor de ling:
• 0: 1x oversampabadejo
•1: 2× oversampabadejo
•2: 8x oversampabadejo
txphy_rcfg_master_write Producción 1 Gestión de reconfiguración de TX Interfaz asignada en memoria de Avalon al árbitro del transceptor.
txphy_rcfg_master_read Producción 1
txphy_rcfg_master_address Producción 12
txphy_rcfg_master_writedata Producción 32
txphy_rcfg_master_readdata Aporte 32
txphy_rcfg_master_waitrequest Aporte 1
tx_reconfig_done Producción 1 Indica que se completó el proceso de reconfiguración de TX.
Señales principales HDMI TX
tx_vid_clk_locked Aporte 1 Indica que vid_clk es estable.
txcore_ctrl Aporte N*6 Interfaces de control del núcleo HDMI TX.
No diez = píxeles por reloj
Consulte la Interfaces de origen sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
modo_txcore Aporte 1
txcore_audio_de Aporte 1 Interfaces de audio con núcleo HDMI TX.
Consulte la Interfaces de origen sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
txcore_audio_mute Aporte 1
txcore_audio_data Aporte 256
txcore_audio_info_ai Aporte 49
txcore_audio_N Aporte 20
txcore_audio_CTS Aporte 20
txcore_audio_metadatos Aporte 166
formato_txcore_audio Aporte 5
txcore_aux_ready Producción 1 Interfaces auxiliares de núcleo HDMI TX.
Consulte la Interfaces de origen sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
txcore_aux_data Aporte 72
txcore_aux_sop Aporte 1
txcore_aux_eop Aporte 1
txcore_aux_valid Aporte 1
txcore_gcp Aporte 6 Señales de banda lateral del núcleo HDMI TX.
Consulte la Interfaces de origen sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
txcore_info_avi Aporte 123
txcore_info_vsi Aporte 62
txcore_i2c_master_write Aporte 1 TX I2C master Interfaz asignada en memoria de Avalon al maestro I2C dentro del núcleo TX.
Nota: Estas señales están disponibles sólo cuando enciende el Incluir I2C parámetro.
txcore_i2c_master_read Aporte 1
txcore_i2c_master_address Aporte 4
txcore_i2c_master_writedata Aporte 32
txcore_i2c_master_readdata Producción 32
txcore_vid_data Aporte N*48 Puertos de vídeo con núcleo HDMI TX.
No diez = píxeles por relojRef
eh a la Interfaces de origen sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
txcore_vid_vsync Aporte N
txcore_vid_hsync Aporte N
txcore_vid_de Aporte N
txcore_vid_ready Producción 1
txcore_vid_overflow Producción 1
txcore_vid_valid Aporte 1
txcore_frl_rate Aporte 4 Interfaces de registro SCDC.
txcore_frl_pattern Aporte 16
txcore_frl_start Aporte 1
txcore_scrambler_enable Aporte 1
txcore_tbcr Aporte 1
I2Señales C
nios_tx_i2c_sda_in Producción 1 Interfaz TX I2C Master para SCDC y DDC desde el procesador Nios II al buffer de salida.
Nota: Si enciendes el Incluir I2C parámetro, estas señales se colocarán dentro del núcleo TX y no serán visibles en este nivel.
nios_tx_i2c_scl_in Producción 1
nios_tx_i2c_sda_oe Aporte 1
nios_tx_i2c_scl_oe Aporte 1
nios_ti_i2c_sda_in Producción 1 Interfaz maestra TX I2C desde el procesador Nios II al búfer de salida para controlar el redriver TI en la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.1 FMC.
nios_ti_i2c_scl_in Producción 1
nios_ti_i2c_sda_oe Aporte 1
nios_ti_i2c_scl_oe Aporte 1
hdmi_tx_i2c_sda Aporte 1 Interfaces TX I2C para interfaces SCDC y DDC desde el búfer de salida al conector HDMI TX.
hdmi_tx_i2c_scl Aporte 1
hdmi_tx_ti_i2c_sda Aporte 1 TX I2C interactúa desde el búfer de salida al recontrolador TI en la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.1 FMC.
hdmi_tx_ti_i2c_scl Aporte 1
tx_hpd_req Producción 1 Interfaces de detección de conexión en caliente HDMI TX.
hdmi_tx_hpd_n Aporte 1

Tabla 19. Señales del árbitro del transceptor

Señal Dirección Ancho

Descripción

Clic Aporte 1 Reloj de reconfiguración. Este reloj debe compartir el mismo reloj con los bloques de gestión de reconfiguración.
reiniciar Aporte 1 Restablecer señal. Este reset debe compartir el mismo reset con los bloques de gestión de reconfiguración.
rx_rcfg_en Aporte 1 Señal de habilitación de reconfiguración RX.
tx_rcfg_en Aporte 1 Señal de habilitación de reconfiguración de TX.
rx_rcfg_ch Aporte 2 Indica qué canal se reconfigurará en el núcleo RX. Esta señal siempre debe permanecer afirmada.
tx_rcfg_ch Aporte 2 Indica qué canal se reconfigurará en el núcleo TX. Esta señal siempre debe permanecer afirmada.
rx_reconfig_mgmt_write Aporte 1 Reconfiguración de interfaces asignadas en memoria de Avalon desde la gestión de reconfiguración de RX.
rx_reconfig_mgmt_read Aporte 1
rx_reconfig_mgmt_address Aporte 10
rx_reconfig_mgmt_writedata Aporte 32
rx_reconfig_mgmt_readdata Producción 32
rx_reconfig_mgmt_waitrequest Producción 1
tx_reconfig_mgmt_write Aporte 1 Reconfiguración de interfaces asignadas en memoria de Avalon desde la gestión de reconfiguración de TX.
tx_reconfig_mgmt_read Aporte 1
tx_reconfig_mgmt_address Aporte 10
tx_reconfig_mgmt_writedata Aporte 32
tx_reconfig_mgmt_readdata Producción 32
tx_reconfig_mgmt_waitrequest Producción 1
reconfigurar_escritura Producción 1 Reconfiguración de las interfaces asignadas en memoria de Avalon al transceptor.
reconfigurar_leer Producción 1
dirección_reconfig Producción 10
reconfigurar_writedata Producción 32
rx_reconfig_readdata Aporte 32
rx_reconfig_waitrequest Aporte 1
tx_reconfig_readdata Aporte 1
tx_reconfig_waitrequest Aporte 1
rx_cal_busy Aporte 1 Señal de estado de calibración del transceptor RX.
tx_cal_busy Aporte 1 Señal de estado de calibración del transceptor TX.
rx_reconfig_cal_busy Producción 1 Señal de estado de calibración al control de reinicio PHY del transceptor RX.
tx_reconfig_cal_busy Producción 1 Señal de estado de calibración del control de reinicio PHY del transceptor TX.

Tabla 20. Señales de enlace RX-TX

Señal Dirección Ancho

Descripción

vid_clk Aporte 1 Reloj de vídeo HDMI.
rx_vid_lock Aporte 3 Indica el estado de bloqueo del vídeo HDMI RX.
rx_vid_valid Aporte 1 Interfaces de vídeo HDMI RX.
rx_vid_de Aporte N
rx_vid_hsync Aporte N
rx_vid_vsync Aporte N
rx_vid_data Aporte N*48
rx_aux_eop Aporte 1 Interfaces auxiliares HDMI RX.
rx_aux_sop Aporte 1
rx_aux_valid Aporte 1
rx_aux_data Aporte 72
tx_vid_de Producción N Interfaces de vídeo HDMI TX.
No diez = píxeles por reloj
tx_vid_hsync Producción N
tx_vid_vsync Producción N
tx_vid_data Producción N * 48
tx_vid_valid Producción 1
tx_vid_ready Aporte 1
tx_aux_eop Producción 1 Interfaces auxiliares HDMI TX.
tx_aux_sop Producción 1
tx_aux_valid Producción 1
tx_aux_data Producción 72
tx_aux_listo Aporte 1

Tabla 21. Señales del sistema Platform Designer

Señal Dirección Ancho

Descripción

cpu_clk_in_clk_clk Aporte 1 Reloj de la CPU.
cpu_rst_in_reset_reset Aporte 1 Reinicio de la CPU.
edid_ram_slave_translator_avalon_anti_slave_0_address Producción 8 Interfaces de acceso a RAM EDID.
edid_ram_slave_translator_avalon_anti_slave_0_write Producción 1
edid_ram_slave_translator_avalon_anti_slave_0_read Producción 1
edid_ram_slave_translator_avalon_anti_slave_0_readdata Aporte 8
edid_ram_slave_translator_avalon_anti_slave_0_writedata Producción 8
edid_ram_slave_translator_avalon_anti_slave_0_waitrequest Aporte 1
hdmi_i2c_master_i2c_serial_sda_in Aporte 1 I2C Master interactúa desde el procesador Nios II al búfer de salida para control DDC y SCDC.
hdmi_i2c_master_i2c_serial_scl_in Aporte 1
hdmi_i2c_master_i2c_serial_sda_oe Producción 1
hdmi_i2c_master_i2c_serial_scl_oe Producción 1
redriver_i2c_master_i2c_serial_sda_in Aporte 1 I2C Master interactúa desde el procesador Nios II al búfer de salida para la configuración de configuración del redriver TI.
redriver_i2c_master_i2c_serial_scl_in Aporte 1
redriver_i2c_master_i2c_serial_sda_oe Producción 1
redriver_i2c_master_i2c_serial_scl_oe Producción 1
pio_in0_external_connection_export Aporte 32 Interfaces de entrada y salida en paralelo.
• Bit 0: conectado a la señal user_dipsw para controlar el modo de paso a través de EDID.
•Bit 1: Solicitud TX HPD
•Bit 2: transceptor TX listo
•Bits 3: reconfiguración de TX realizada
•Bits 4–7: reservados
• Bits 8–11: tasa RX FRL
• Bit 12: relación de reloj de bits RX TMDS
• Bits 13–16: RX FRL bloqueado
• Bits 17–20: niveles RX FFE
• Bit 21: Alineación RX bloqueada
Señal Dirección Ancho Descripción
•Bit 22: bloqueo de vídeo RX
• Bit 23: Pulsador de usuario 2 para leer registros SCDC desde un receptor externo
•Bits 24–31: reservados
pio_out0_external_connection_export Producción 32 Interfaces de entrada y salida en paralelo.
•Bit 0: Confirmación de TX HPD
•Bit 1: La inicialización de TX está realizada
• Bits 2 a 7: reservados
• Bits 8–11: tasa TX FRL
•Bits 12–27: patrón de entrenamiento de enlace TX FRL
• Bit 28: Inicio TX FRL
• Bits 29 a 31: reservados
pio_out1_external_connection_export Producción 32 Interfaces de entrada y salida en paralelo.
• Bit 0: Acceso a RAM RX EDID
• Bit 1: RX FLT listo
• Bits 2 a 7: reservados
• Bits 8–15: Configuración de prueba de fuente RX FRL
•Bits 16–31: reservados

2.1. 1. Diseñar parámetros RTL
Utilice los parámetros HDMI TX y RX Top RTL para personalizar el diseño exampel.
La mayoría de los parámetros de diseño están disponibles en el Ex diseñoample pestaña del editor de parámetros IP HDMI Intel FPGA. Aún puedes cambiar el diseño ex.amparchivos que realizó en el editor de parámetros a través de los parámetros RTL.
Tabla 22. Parámetros principales de HDMI RX

Parámetro

Valor

Descripción

SOPORTE_DEEP_COLOR • 0: Sin color profundo
• : Color profundo
Determina si el núcleo puede codificar formatos de colores profundos.
SOPORTE_AUXILIAR • 0: Sin auxiliar
•1: AUX.
Determina si se incluye la codificación del canal auxiliar.
SYMBOLS_PER_CLOCK 8 Admite 8 símbolos por reloj para dispositivos Intel Arria 10.
SOPORTE_AUDIO • 0: Sin audio
• 1: Audio
Determina si el núcleo puede codificar audio.
EDID_RAM_ADDR_WIDTH 8 (valor predeterminado) Registre la base 2 del tamaño de RAM EDID.
BITEC_DAUGHTER_CARD_REV •0: No apunta a ninguna tarjeta secundaria HDMI de Bitec
•4: Admite la revisión 4 de la tarjeta secundaria Bitec HDMI
•6: Apuntando a la tarjeta secundaria Bitec HDMI revisión 6
• 11: Orientación a la tarjeta secundaria HDMI de Bitec, revisión 11 (predeterminada)
Especifica la revisión de la tarjeta secundaria Bitec HDMI utilizada. Cuando cambia la revisión, el diseño puede intercambiar los canales del transceptor e invertir la polaridad de acuerdo con los requisitos de la tarjeta secundaria Bitec HDMI. Si configura el parámetro BITEC_DAUGHTER_CARD_REV en 0, el diseño no realiza ningún cambio en los canales del transceptor ni en la polaridad.
INVERSIÓN_POLARIDAD • 0: polaridad invertida
• 1: No invertir la polaridad
Establezca este parámetro en 1 para invertir el valor de cada bit de los datos de entrada. Establecer este parámetro en 1 asigna 4'b1111 al puerto rx_polinv del transceptor RX.

Tabla 23. Parámetros superiores de HDMI TX

Parámetro

Valor

Descripción

USE_FPLL 1 Admite fPLL como TX PLL solo para dispositivos Intel Arria 10. Establezca siempre este parámetro en 1.
SOPORTE_DEEP_COLOR •0: Sin color profundo

• 1: color intenso

Determina si el núcleo puede codificar formatos de colores profundos.
SOPORTE_AUXILIAR • 0: Sin auxiliar
• 1: AUX.
Determina si se incluye la codificación del canal auxiliar.
SYMBOLS_PER_CLOCK 8 Admite 8 símbolos por reloj para dispositivos Intel Arria 10.
SOPORTE_AUDIO • 0: Sin audio
• 1: Audio
Determina si el núcleo puede codificar audio.
BITEC_DAUGHTER_CARD_REV • 0: No apunta a ninguna tarjeta secundaria HDMI de Bitec
• 4: Admite la revisión 4 de la tarjeta secundaria Bitec HDMI
• 6: Apuntando a la tarjeta secundaria Bitec HDMI revisión 6
• 11: Orientación a la tarjeta secundaria HDMI de Bitec, revisión 11 (predeterminada)
Especifica la revisión de la tarjeta secundaria Bitec HDMI utilizada. Cuando cambia la revisión, el diseño puede intercambiar los canales del transceptor e invertir la polaridad de acuerdo con los requisitos de la tarjeta secundaria Bitec HDMI. Si configura el parámetro BITEC_DAUGHTER_CARD_REV en 0, el diseño no realiza ningún cambio en los canales del transceptor ni en la polaridad.
INVERSIÓN_POLARIDAD • 0: polaridad invertida
• 1: No invertir la polaridad
Establezca este parámetro en 1 para invertir el valor de cada bit de los datos de entrada. Establecer este parámetro en 1 asigna 4'b1111 al puerto tx_polinv del transceptor TX.

2.12. Configuración de hardware
El diseño habilitado para HDMI FRL exampEl archivo es compatible con HDMI 2.1 y realiza una demostración en bucle para una transmisión de video HDMI estándar.
Para ejecutar la prueba de hardware, conecte un dispositivo habilitado para HDMI, como una tarjeta gráfica con interfaz HDMI, a la entrada del disipador HDMI. El diseño admite fuente y receptor HDMI 2.1 o HDMI 2.0/1.4b.

  1. El disipador HDMI decodifica el puerto en una transmisión de video estándar y la envía al núcleo de recuperación del reloj.
  2. El núcleo HDMI RX decodifica los datos de video, auxiliares y de audio que se conectarán en paralelo al núcleo HDMI TX a través del DCFIFO.
  3. El puerto de fuente HDMI de la tarjeta secundaria FMC transmite la imagen a un monitor.

Nota:
Si desea utilizar otra placa de desarrollo Intel FPGA, debe cambiar las asignaciones de dispositivos y de pines. La configuración analógica del transceptor se prueba para el kit de desarrollo Intel Arria 10 FPGA y la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.1. Puede modificar la configuración de su propio tablero.
Tabla 24. Funciones del LED de usuario y del botón pulsador integrado

Pulsador/LED

Función

cpu_resetn Presione una vez para realizar el reinicio del sistema.
usuario_dipsw Interruptor DIP definido por el usuario para alternar el modo de paso.
•OFF (posición predeterminada) = Paso
HDMI RX en la FPGA obtiene el EDID del disipador externo y lo presenta a la fuente externa a la que está conectado.
• ON = Puede controlar la tasa FRL máxima de RX desde el terminal Nios II. El comando modifica el EDID RX manipulando el valor máximo de tasa FRL.
Consulte Ejecutar el diseño en diferentes tasas de FRL en la página 33 para obtener más información sobre cómo configurar las diferentes tasas de FRL.
usuario_pb[0] Presione una vez para alternar la señal HPD a la fuente HDMI estándar.
usuario_pb[1] Reservado.
usuario_pb[2] Presione una vez para leer los registros SCDC del disipador conectado al TX de la tarjeta hija Bitec HDMI 2.1 FMC.
Nota: Para habilitar la lectura, debe configurar DEBUG_MODE en 1 en el software.
USUARIO_LED[0] Estado de bloqueo PLL del reloj RX TMDS.
•0 = Desbloqueado
• 1 = Bloqueado
USUARIO_LED[1] Estado del transceptor RX listo.
•0 = No listo
• 1 = Listo
USUARIO_LED[2] PLL del reloj de velocidad del enlace RX y estado de bloqueo del PLL del reloj FRL y video RX.
• 0 = Cualquiera de los PLL del reloj RX está desbloqueado
• 1 = Ambos PLL del reloj RX están bloqueados
USUARIO_LED[3] Alineación del núcleo RX HDMI y estado de bloqueo de alineación.
• 0 = Al menos 1 canal está desbloqueado
• 1 = Todos los canales están bloqueados
USUARIO_LED[4] Estado de bloqueo de vídeo RX HDMI.
• 0 = Desbloqueado
• 1 = Bloqueado
USUARIO_LED[5] PLL del reloj de velocidad del enlace TX y estado de bloqueo del PLL del reloj FRL y vídeo TX.
•0 = Cualquiera de los PLL del reloj TX está desbloqueado
• 1 = Ambos PLL del reloj TX están bloqueados
USUARIO_LED[6] USUARIO_LED[7] Estado listo del transceptor TX.
• 0 = No listo
• 1 = Listo
Estado de entrenamiento del enlace TX.
• 0 = Fallido
• 1 = Aprobado

2.13. Banco de pruebas de simulación
El banco de pruebas de simulación simula el loopback serie HDMI TX al núcleo RX.
Nota:
Este banco de pruebas de simulación no es compatible con diseños con el parámetro Incluir I2C habilitado.
Figura 19. Diagrama de bloques del banco de pruebas de simulación IP HDMI Intel FPGAintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 2Tabla 25. Componentes del banco de pruebas

Componente

Descripción

Vídeo TPG El generador de patrones de prueba de vídeo (TPG) proporciona el estímulo de vídeo.
S de audioampel gen El audio sampEl generador proporciona audio.ampel estímulo. El generador genera un patrón de datos de prueba incremental que se transmitirá a través del canal de audio.
S auxiliarampel gen Los auxiliaresampEl generador proporciona los auxiliares.ampel estímulo. El generador genera datos fijos que se transmitirán desde el transmisor.
Comprobación de CRC Este verificador verifica si la frecuencia de reloj recuperada del transceptor TX coincide con la velocidad de datos deseada.
Verificación de datos de audio La verificación de datos de audio compara si el patrón de datos de prueba incremental se recibe y decodifica correctamente.
Verificación de datos auxiliares La verificación de datos auxiliares compara si los datos auxiliares esperados se reciben y decodifican correctamente en el lado del receptor.

El banco de pruebas de simulación HDMI realiza las siguientes pruebas de verificación:

Función HDMI

Verificación

Datos de video • El banco de pruebas implementa la comprobación CRC en el vídeo de entrada y salida.
• Comprueba el valor CRC de los datos transmitidos con el CRC calculado en los datos de vídeo recibidos.
• Luego, el banco de pruebas realiza la verificación después de detectar 4 señales V-SYNC estables del receptor.
Datos auxiliares • Los auxiliaresampEl generador genera datos fijos que se transmitirán desde el transmisor.
• En el lado del receptor, el generador compara si los datos auxiliares esperados se reciben y decodifican correctamente.
Datos de audio •El audioampEl generador de archivos genera un patrón de datos de prueba incremental que se transmitirá a través del canal de audio.
• En el lado del receptor, el verificador de datos de audio verifica y compara si el patrón de datos de prueba incremental se recibe y decodifica correctamente.

Una simulación exitosa finaliza con el siguiente mensaje:
# SYMBOLS_PER_CLOCK = 2
# VIC = 4
#FRL_RATE = 0
# BPP = 0
# FRECUENCIA_AUDIO (kHz) = 48
#CANAL_AUDIO = 8
# Pase de simulación
Tabla 26. HDMI Intel FPGA IP Diseño ExampLos simuladores compatibles

Simulador

Verilog HDL

VHDL

ModelSim – Edición Intel FPGA/ ModelSim – Edición Intel FPGA Starter
VCS/VCSMX
Riviera-PRO
Xcelio paralelo No

2.14. Limitaciones de diseño
Debe tener en cuenta algunas limitaciones al crear una instancia del diseño HDMI 2.1 exampel.

  • TX no puede funcionar en modo TMDS cuando está en modo sin paso a través. Para probar en modo TMDS, cambie el interruptor user_dipsw al modo de paso a través.
  • El procesador Nios II debe completar el entrenamiento del enlace TX sin ninguna interrupción de otros procesos.

2.15. Funciones de depuración
Este diseño example proporciona ciertas funciones de depuración para ayudarle.
2.15.1. Mensaje de depuración de software
Puede activar el mensaje de depuración en el software para brindarle asistencia en tiempo de ejecución.
Para activar el mensaje de depuración en el software, siga estos pasos:

  1. Cambie DEBUG_MODE a 1 en el script global.h.
  2. Ejecute script/build_sw.sh en el Shell de comandos de Nios II.
  3. Reprogramar el software generado/tx_control/tx_control.elf file ejecutando el comando en Nios II Command Shell:
    nios2-descargar -r -g software/tx_control/tx_control.elf
  4. Ejecute el comando del terminal Nios II en el Shell de comandos de Nios II:
    terminal nios2

Cuando activa el mensaje de depuración, se imprime la siguiente información:

  • La configuración del redriver TI tanto en TX como en RX se lee y muestra una vez después de programar ELF file.
  • Mensaje de estado para la configuración RX EDID y el proceso de conexión en caliente
  • Resolución con o sin información de soporte FRL extraída de EDID en el disipador conectado al TX. Esta información se muestra para cada hotplug TX.
  • Mensaje de estado para el proceso de entrenamiento del enlace TX durante el entrenamiento del enlace TX.

2.15.2. Información SCDC del disipador conectado a TX
Puede utilizar esta función para obtener información SCDC.

  1. Ejecute el comando del terminal Nios II en el Shell de comandos de Nios II: nios2-terminal
  2. Presione user_pb[2] en el kit de desarrollo Intel Arria 10 FPGA.

El software lee y muestra la información SCDC en el disipador conectado a TX en el terminal Nios II.
2.15.3. Medición de frecuencia de reloj
Utilice esta función para comprobar la frecuencia de los diferentes relojes.

  1. En hdmi_rx_top y hdmi_tx_top files, descomente "//`define DEBUG_EN 1".
  2. Agregue la señal refclock_measure de cada instancia de mr_rate_detect al analizador lógico de derivación de señal para obtener la frecuencia de reloj de cada reloj (en 10 ms de duración).
  3. Compile el diseño con Signal Tap Logic Analyzer.
  4. Programar el SOF file y ejecute el analizador lógico de toma de señal.

Tabla 27. Relojes

Módulo mr_rate_detect Instancia

Reloj a medir

hdmi_rx_top rx_pll_tmds Reloj de referencia RX CDR 0
rx_clk0_freq Reloj del transceptor RX fuera del canal 0
rx_vid_clk_freq Reloj de vídeo RX
rx_frl_clk_freq Reloj RX FRL
rx_hsync_freq Frecuencia Hsync del fotograma de vídeo recibido
hdmi_tx_top tx_clk0_freq Reloj del transceptor TX desde el canal 0
vid_clk_freq Reloj de vídeo TX
frl_clk_freq Reloj TX FRL
tx_hsync_freq Frecuencia hsync del fotograma de vídeo a transmitir

2.16. Actualizando su diseño
Tabla 28. Diseño HDMI ExampCompatibilidad con la versión anterior del software Intel Quartus Prime Pro Edition

Ex diseñoampla variante Posibilidad de actualizar a Intel Quartus Prime Pro Edition 20.3
Diseño HDMI 2.1 Examparchivo (Soporte FRL = 1) No

Para cualquier diseño no compatible examparchivos, debe hacer lo siguiente:

  1. Generar un nuevo diseño examparchivo en la versión actual del software Intel Quartus Prime Pro Edition usando las mismas configuraciones de su diseño existente.
  2. Compara todo el diseño ex.ample directorio con el diseño exampArchivo generado con la versión anterior del software Intel Quartus Prime Pro Edition. Port sobre los cambios encontrados.

Diseño HDMI 2.0 Examparchivo (Soporte FRL = 0)

El diseño HDMI Intel FPGA IP exampEste ejemplo muestra un loopback paralelo de instancia HDMI que comprende tres canales RX y cuatro canales TX.
Tabla 29. HDMI Intel FPGA IP Diseño Examparchivo para dispositivos Intel Arria 10

Ex diseñoample Velocidad de datos Modo de canal Tipo de bucle invertido
Retransmisión Arria 10 HDMI RX-TX < 6,000Mbps Simplex Paralelo con el búfer FIFO

Características

  • El diseño crea instancias de buffers FIFO para realizar un paso directo de flujo de video HDMI entre el receptor HDMI y la fuente.
  • El diseño utiliza LED de estado para la depuración temprana.tage.
  • El diseño viene solo con opciones RX y TX.
  • El diseño demuestra la inserción y el filtrado de InfoFrame de rango dinámico y masterización (HDR) en el módulo de enlace RX-TX.
  • El diseño demuestra la gestión del paso EDID desde un disipador HDMI externo a una fuente HDMI externa cuando se activa mediante un evento de conexión en caliente de TX.
  • El diseño permite el control del tiempo de ejecución a través de un interruptor DIP y un pulsador para administrar las señales del núcleo HDMI TX:
    — señal de modo para seleccionar cuadro de vídeo codificado DVI o HDMI
    — señales info_avi[47], info_vsi[61] y audio_info_ai[48] para seleccionar la transmisión de paquetes auxiliares a través de bandas laterales o puertos de datos auxiliares

La instancia RX recibe una fuente de video del generador de video externo y los datos luego pasan por un FIFO de bucle invertido antes de transmitirse a la instancia TX.
Es necesario conectar un analizador de vídeo externo, un monitor o un televisor con conexión HDMI al núcleo TX para verificar la funcionalidad.
3.1. Diagrama de bloques del diseño de retransmisión HDMI 2.0 RX-TX
El diseño de retransmisión HDMI 2.0 RX-TX exampEste archivo demuestra un bucle invertido paralelo en el modo de canal simplex para HDMI Intel FPGA IP.
Figura 20. Diagrama de bloques de retransmisión HDMI RX-TX (Intel Quartus Prime Pro Edition)intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 3Figura 21. Diagrama de bloques de retransmisión HDMI RX-TX (Intel Quartus Prime Standard Edition)intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 4Información relacionada
Jitter de PLL en cascada o ruta de reloj no dedicada para el reloj de referencia PLL de Arria 10 Consulte esta solución para encontrar una solución alternativa si sus relojes de diseño experimentan problemas adicionales.
estar nervioso.
3.2. Requisitos de hardware y software
Intel utiliza el siguiente hardware y software para probar el diseño exampel.
Hardware

  • Kit de desarrollo de FPGA Intel Arria 10 GX
  • Fuente HDMI (Unidad de procesador de gráficos (GPU))
  • Disipador HDMI (Monitor)
  • Tarjeta hija Bitec HDMI FMC 2.0 (Revisión 11)
  • Cables HDMI

Nota:
Puede seleccionar la revisión de su tarjeta hija Bitec HDMI. Establezca el parámetro local BITEC_DAUGHTER_CARD_REV en 4, 6 u 11 en el nivel superior file (a10_hdmi2_demo.v). Cuando cambia la revisión, el diseño puede intercambiar los canales del transceptor e invertir la polaridad de acuerdo con los requisitos de la tarjeta secundaria Bitec HDMI. Si configura el parámetro BITEC_DAUGHTER_CARD_REV en 0, el diseño no realiza ningún cambio en los canales del transceptor ni en la polaridad. Para diseño HDMI 2.1 examples, bajo el diseño ExampEn la pestaña Archivo, configure Revisión de tarjeta secundaria HDMI en Revisión 9, Revisión 4 o sin tarjeta secundaria. El valor predeterminado es Revisión 9.
Software

  • Intel Quartus Prime versión 18.1 y posteriores (para pruebas de hardware)
  • ModelSim: Intel FPGA Edition, ModelSim: Intel FPGA Starter Edition, RivieraPRO, VCS (solo Verilog HDL)/VCS MX o simulador Xcelium Parallel

3.3. Estructura del directorio
Los directorios contienen los generados. files para el diseño HDMI Intel FPGA IP exampel.
Figura 22. Estructura de directorios para Design Exampleintel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 5Tabla 30. RTL generado Files

Carpetas Files
gxb • /gxb_rx.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
• /gxb_rx.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
• /gxb_rx_reset.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
• /gxb_rx_reset.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
• /gxb_tx.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
• /gxb_tx.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
• /gxb_tx_fpll.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
• /gxb_tx_fpll.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
• /gxb_tx_reset.qsys (Intel Quartus Prime Edición Estándar)
• /gxb_tx_reset.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
hdmi_rx •/hdmi_rx.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
•/hdmi_rx.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
/hdmi_rx_top.v
/mr_clock_sync.v (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/mr_hdmi_rx_core_top.v (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/mr_rx_oversample.v (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/symbol_aligner.v
Panasonic.hex (Intel Quartus Prime Pro Edición)
hdmi_tx • /hdmi_tx.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
•/hdmi_tx.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
/hdmi_tx_top.v
/mr_ce.v (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/mr_hdmi_tx_core_top.v (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/mr_tx_oversample.v (Intel Quartus Prime Edición estándar)
i2c_maestro

(Intel Quartus Prime edición estándar)

/i2c_master_bit_ctrl.v
/i2c_master_byte_ctrl.v
/i2c_master_defines.v
/i2c_master_top.v
/oc_i2c_master.v
/oc_i2c_master_hw.tcl
/escala de tiempo.v
i2c_esclavo /edid_ram.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/Panasonic.hex (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/i2c_avl_mst_intf_gen.v
/i2c_clk_cnt.v
/i2c_condt_det.v
/i2c_databuffer.v
/i2c_rxshifter.v
/i2c_slvfsm.v
/i2c_spksupp.v
/i2c_txout.v
/i2c_txshifter.v
/i2cslave_to_avlmm_bridge.v
por favor • /pll_hdmi.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
• /pll_hdmi.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
• /pll_hdmi_reconfig.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
• /pll_hdmi_reconfig.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
quartus.ini
común • /clock_control.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
• /clock_control.ip (Intel Quartus Prime Pro Edición)
• /fifo.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
• /fifo.ip (Intel Quartus Prime Pro Edición)
• /output_buf_i2c.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
•/output_buf_i2c.ip (Intel Quartus Prime Pro Edición)
/reset_controller.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/reloj_crosser.v
dcfifo_inst.v
debouncer.sv (Intel Quartus Prime Pro Edición)
HDR-10 /altera_hdmi_aux_hdr.v
/altera_hdmi_aux_snk.v
/altera_hdmi_aux_src.v
/altera_hdmi_hdr_infoframe.v
/avalon_st_mutiplexer.qsys
reconfig_mgmt /mr_compare_pll.v
/mr_compare_rx.v
/mr_rate_detect.v
/mr_reconfig_master_pll.v
/mr_reconfig_master_rx.v
/mr_reconfig_mgmt.v
/mr_rom_pll_dprioaddr.v
/mr_rom_pll_valuemask_8bpc.v
/mr_rom_pll_valuemask_10bpc.v
/mr_rom_pll_valuemask_12bpc.v
/mr_rom_pll_valuemask_16bpc.v
/mr_rom_rx_dprioaddr_bitmask.v
/mr_rom_rx_valuemask.v
/mr_state_machine.v
cosed /a10_hdmi2.sdc
/mr_reconfig_mgmt.sdc
/jtag.sdc
/rxtx_link.sdc
/mr_clock_sync.sdc (Intel Quartus Prime Edición estándar)

Tabla 31. Simulación generada Files
Consulte la sección Banco de pruebas de simulación para obtener más información.

Carpetas Files
aldec /aldec.do
/rivierapro_setup.tcl
cadencia /cds.lib
/hdl.var
<carpeta cds_libs>
mentor /mentor.do
/msim_setup.tcl
Sinopsis /vcs/filelista.f
/vcs/vcs_setup.sh
/vcs/vcs_sim.sh
/vcsmx/vcsmx_setup.sh
/vcsmx/vcsmx_sim.sh
/vcsmx/synopsys_sim_setup
xcelio

(Intel Quartus Prime Edición Pro)

/cds.lib
/hdl.var
/xcelium_setup.sh
/xcelium_sim.sh
común

(Intel Quartus Prime Edición Pro)

/modelsim_files.tcl
/riviera_files.tcl
/vcs_files.tcl
/vcsmx_files.tcl
/xcelio_files.tcl
hdmi_rx • /hdmi_rx.qsys (Intel Quartus Prime edición estándar)
• /hdmi_rx.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
/hdmi_rx.sopcinfo (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/Panasonic.hex (Intel Quartus Prime Pro Edición)
/symbol_aligner.v (Intel Quartus Prime Pro Edición)
hdmi_tx • /hdmi_tx.qsys (Intel Quartus Prime Edición estándar)
• /hdmi_tx.ip (Intel Quartus Prime Edición Pro)
/hdmi_tx.sopcinfo (Intel Quartus Prime Edición estándar)

Tabla 32. Software generado Files

Carpetas Files
tx_control_src
Nota: La carpeta tx_control también contiene duplicados de estos files.
/intel_fpga_i2c.c (Intel Quartus Prime Edición Pro)
/intel_fpga_i2c.h (Intel Quartus Prime Edición Pro)
/i2c.c (Intel Quartus Prime Edición Estándar)
/i2c.h (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/C Principal
/xcvr_gpll_rcfg.c
/xcvr_gpll_rcfg.h
/ti_i2c.c (Intel Quartus Prime Edición estándar)
/ti_i2c.h (Intel Quartus Prime Edición estándar)

3.4. Componentes de diseño
El diseño HDMI Intel FPGA IP example requiere estos componentes.
Tabla 33. Componentes superiores de HDMI RX

Módulo

Descripción

Núcleo HDMI RX El IP recibe los datos en serie del transceptor Native PHY y realiza la alineación de datos, la alineación de canales, la decodificación TMDS, la decodificación de datos auxiliares, la decodificación de datos de video, la decodificación de datos de audio y la decodificación.
I2 I2C es la interfaz utilizada para el canal de datos de visualización del receptor (DDC) y el canal de datos y estado (SCDC). La fuente HDMI utiliza el DDC para determinar las capacidades y características del disipador mediante la lectura de la estructura de datos de datos de identificación de pantalla extendida mejorada (E-EDID).
• Las direcciones esclavas I8C de 2 bits para E-EDID son 0xA0 y 0xA1. El LSB indica el tipo de acceso: 1 para lectura y 0 para escritura. Cuando ocurre un evento HPD, el esclavo I2C responde a los datos E-EDID leyendo de la RAM en el chip.
• El controlador esclavo I2C también admite SCDC para operaciones HDMI 2.0. Las direcciones esclavas I8C de 2 bits para SCDC son 0xA8 y 0xA9. Cuando ocurre un evento HPD, el esclavo I2C realiza una transacción de escritura o lectura hacia o desde la interfaz SCDC del núcleo HDMI RX.
Nota: Este controlador I2C esclavo solo para SCDC no es necesario si no se desea HDMI 2.0b. Si enciendes el Incluir I2C parámetro, este bloque se incluirá dentro del núcleo y no será visible en este nivel.
RAM EDID El diseño almacena la información EDID utilizando el núcleo IP de 1 puerto RAM. Un protocolo de bus serie estándar de dos cables (reloj y datos) (controlador solo esclavo I2C) transfiere la estructura de datos E-EDID compatible con CEA-861-D. Esta RAM EDID almacena la información E-EDID.
Nota: Si enciendes el Incluye RAM EDID parámetro, este bloque se incluirá dentro del núcleo y no será visible en este nivel.
IOPLL El IOPLL genera el reloj de referencia RX CDR, el reloj de velocidad del enlace y el reloj de vídeo para el reloj TMDS entrante.
• Reloj de salida 0 (reloj de referencia CDR)
• Reloj de salida 1 (reloj de velocidad de enlace)
• Reloj de salida 2 (reloj de vídeo)
Nota: La configuración IOPLL predeterminada no es válida para ninguna resolución HDMI. El IOPLL se reconfigura con los ajustes apropiados al encenderse.
Controlador de reinicio PHY del transceptor El controlador de reinicio Transceiver PHY garantiza una inicialización confiable de los transceptores RX. La entrada de reinicio de este controlador se activa mediante la reconfiguración de RX y genera la señal de reinicio analógica y digital correspondiente al bloque PHY nativo del transceptor de acuerdo con la secuencia de reinicio dentro del bloque.
PHY nativa de RX Bloque transceptor duro que recibe los datos en serie de una fuente de video externa. Deserializa los datos en serie a datos paralelos antes de pasarlos al núcleo HDMI RX.
Gestión de reconfiguración RX Gestión de reconfiguración de RX que implementa circuitos de detección de velocidad con el PLL HDMI para hacer que el transceptor RX funcione a cualquier velocidad de enlace arbitraria que oscila entre 250 Mbps y 6,000 Mbps.
Consulte la Figura 23 en la página 63 a continuación.
Reconfiguración de IOPLL El bloque de reconfiguración IOPLL facilita la reconfiguración dinámica en tiempo real de PLL en FPGA Intel. Este bloque actualiza la frecuencia del reloj de salida y el ancho de banda del PLL en tiempo real, sin reconfigurar toda la FPGA. Este bloque corre a 100 MHz en dispositivos Intel Arria 10.
Debido a la limitación de reconfiguración de IOPLL, aplique Quartus INI permit_nf_pll_reconfig_out_of_lock=on durante la generación de IP de reconfiguración de IOPLL.
Para aplicar Quartus INI, incluya "permit_nf_pll_reconfig_out_of_lock=on" en quartus.ini file y colocar en el file el directorio del proyecto Intel Quartus Prime. Debería ver un mensaje de advertencia cuando edite el bloque de reconfiguración IOPLL (pll_hdmi_reconfig) en el software Quartus Prime con el INI.
Nota: Sin este Quartus INI, la reconfiguración de IOPLL no se puede completar si IOPLL pierde el bloqueo durante la reconfiguración.
PIO El bloque de entrada/salida paralela (PIO) funciona como interfaces de control, estado y reinicio hacia o desde el subsistema de la CPU.

Figura 23. Flujo de secuencia de reconfiguración de múltiples velocidades
La figura ilustra el flujo de secuencia de reconfiguración de múltiples velocidades del controlador cuando recibe el flujo de datos de entrada y la frecuencia del reloj de referencia, o cuando el transceptor está desbloqueado.intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 6Tabla 34. Componentes superiores de HDMI TX

Módulo

Descripción

Núcleo HDMI TX El núcleo IP recibe datos de video del nivel superior y realiza codificación TMDS, codificación de datos auxiliares, codificación de datos de audio, codificación de datos de video y codificación.
Maestro I2C I2C es la interfaz utilizada para el canal de datos de visualización del receptor (DDC) y el canal de datos y estado (SCDC). La fuente HDMI utiliza el DDC para determinar las capacidades y características del disipador mediante la lectura de la estructura de datos de datos de identificación de pantalla extendida mejorada (E-EDID).
• Como DDC, I2C Master lee el EDID del disipador externo para configurar la información EDID EDID RAM en el HDMI RX Top o para el procesamiento de video.
• Como SCDC, el maestro I2C transfiere la estructura de datos SCDC desde la fuente FPGA al disipador externo para operación HDMI 2.0b. por ejemploamparchivo, si el flujo de datos saliente está por encima de 3,400 Mbps, el procesador Nios II ordena al maestro I2C que actualice los bits TMDS_BIT_CLOCK_RATIO y SCRAMBLER_ENABLE del registro de configuración SCDC del sumidero a 1.
IOPLL El IOPLL proporciona el reloj de velocidad del enlace y el reloj de vídeo del reloj TMDS entrante.
• Reloj de salida 1 (reloj de velocidad de enlace)
• Reloj de salida 2 (reloj de vídeo)
Nota: La configuración IOPLL predeterminada no es válida para ninguna resolución HDMI. El IOPLL se reconfigura con los ajustes apropiados al encenderse.
Controlador de reinicio PHY del transceptor El controlador de reinicio Transceiver PHY garantiza una inicialización confiable de los transceptores TX. La entrada de reinicio de este controlador se activa desde el nivel superior y genera la señal de reinicio analógica y digital correspondiente al bloque PHY nativo del transceptor de acuerdo con la secuencia de reinicio dentro del bloque.
La señal de salida tx_ready de este bloque también funciona como una señal de reinicio para el HDMI Intel FPGA IP para indicar que el transceptor está en funcionamiento y listo para recibir datos del núcleo.
Transceptor PHY nativo Bloque transceptor duro que recibe los datos paralelos del núcleo HDMI TX y serializa los datos al transmitirlos.
La interfaz de reconfiguración está habilitada en el bloque TX Native PHY para demostrar la conexión entre TX Native PHY y el árbitro del transceptor. No se realiza ninguna reconfiguración para TX Native PHY.
Nota: Para cumplir con el requisito de inclinación entre canales HDMI TX, configure la opción de modo de enlace de canal TX en el editor de parámetros PHY nativo del transceptor Intel Arria 10 en Unión PMA y PCS. También debe agregar el requisito de restricción de inclinación máxima (set_max_skew) a la señal de reinicio digital del controlador de reinicio del transceptor (tx_digitalreset) como se recomienda en la Guía del usuario de PHY del transceptor Intel Arria 10.
PLL TX El bloque PLL del transmisor proporciona el reloj rápido en serie al bloque PHY nativo del transceptor. Para este diseño HDMI Intel FPGA IP examparchivo, fPLL se utiliza como TX PLL.
Reconfiguración de IOPLL El bloque de reconfiguración IOPLL facilita la reconfiguración dinámica en tiempo real de PLL en FPGA Intel. Este bloque actualiza la frecuencia del reloj de salida y el ancho de banda del PLL en tiempo real, sin reconfigurar toda la FPGA. Este bloque corre a 100 MHz en dispositivos Intel Arria 10.
Debido a la limitación de reconfiguración de IOPLL, aplique Quartus INI permit_nf_pll_reconfig_out_of_lock=on durante la generación de IP de reconfiguración de IOPLL.
Para aplicar Quartus INI, incluya "permit_nf_pll_reconfig_out_of_lock=on" en quartus.ini file y colocar en el file el directorio del proyecto Intel Quartus Prime. Debería ver un mensaje de advertencia cuando edite el bloque de reconfiguración IOPLL (pll_hdmi_reconfig) en el software Intel Quartus Prime con INI.
Nota: Sin este Quartus INI, la reconfiguración de IOPLL no se puede completar si IOPLL pierde el bloqueo durante la reconfiguración.
PIO El bloque de entrada/salida paralela (PIO) funciona como interfaces de control, estado y reinicio hacia o desde el subsistema de la CPU.

Tabla 35. Velocidad de datos del transceptor y excesosampFactor de ling para cada rango de frecuencia de reloj TMDS

Frecuencia de reloj TMDS (MHz) Relación de reloj de bits TMDS Oversampfactor de crecimiento Velocidad de datos del transceptor (Mbps)
85–150 1 No aplicable 3400–6000
100–340 0 No aplicable 1000–3400
50–100 0 5 2500–5000
35–50 0 3 1050–1500
30–35 0 4 1200–1400
25–30 0 5 1250–1500

Tabla 36. Bloques comunes de nivel superior

Módulo

Descripción

Árbitro transceptor Este bloque funcional genérico evita que los transceptores se recalibren simultáneamente cuando los transceptores RX o TX dentro del mismo canal físico requieren reconfiguración. La recalibración simultánea afecta las aplicaciones donde los transceptores RX y TX dentro del mismo canal están asignados a implementaciones IP independientes.
Este árbitro transceptor es una extensión de la resolución recomendada para fusionar TX simple y RX simple en el mismo canal físico. Este árbitro de transceptor también ayuda a fusionar y arbitrar las solicitudes de reconfiguración de RX y TX de Avalon-MM dirigidas a transceptores RX y TX simplex dentro de un canal, ya que solo se puede acceder al puerto de interfaz de reconfiguración de los transceptores de forma secuencial.
La conexión de interfaz entre el árbitro del transceptor y los bloques del controlador de reinicio PHY/PHY nativo TX/RX en este diseño es exampEl archivo demuestra un modo genérico que se aplica a cualquier combinación de IP utilizando el árbitro del transceptor. El árbitro del transceptor no es necesario cuando solo se utiliza el transceptor RX o TX en un canal.
El árbitro del transceptor identifica al solicitante de una reconfiguración a través de sus interfaces de reconfiguración Avalon-MM y garantiza que el tx_reconfig_cal_busy o rx_reconfig_cal_busy correspondiente esté activado en consecuencia. Para la aplicación HDMI, solo RX inicia la reconfiguración. Al canalizar la solicitud de reconfiguración de Avalon-MM a través del árbitro, el árbitro identifica que la solicitud de reconfiguración se origina en el RX, que luego impide que tx_reconfig_cal_busy haga valer y permite que rx_reconfig_cal_busy haga valer. La activación evita que el transceptor TX se mueva involuntariamente al modo de calibración.
Nota: Debido a que HDMI solo requiere la reconfiguración de RX, las señales tx_reconfig_mgmt_* están vinculadas. Además, no se requiere la interfaz Avalon-MM entre el árbitro y el bloque PHY nativo de TX. Los bloques se asignan a la interfaz en el diseño examparchivo para demostrar la conexión del árbitro transceptor genérico al controlador de reinicio PHY/PHY nativo TX/RX.
Enlace RX-TX • La salida de datos de vídeo y las señales de sincronización del núcleo HDMI RX pasan por un DCFIFO a través de los dominios de reloj de vídeo RX y TX.
• El paquete de control general (GCP), InfoFrames (AVI, VSI y AI), datos auxiliares y datos de audio circulan a través de DCFIFO a través de los dominios de velocidad de reloj de enlace RX y TX.
• El puerto de datos auxiliar del núcleo HDMI TX controla los datos auxiliares que fluyen a través del DCFIFO a través de contrapresión. La contrapresión garantiza que no haya ningún paquete auxiliar incompleto en el puerto de datos auxiliar.
• Este bloque también realiza filtrado externo:
— Filtra los datos de audio y el paquete de regeneración del reloj de audio del flujo de datos auxiliar antes de transmitir al puerto de datos auxiliar del núcleo HDMI TX.
Nota: Para desactivar este filtrado, presione user_pb[2]. Habilite este filtrado para garantizar que no haya duplicación de datos de audio y paquetes de regeneración de reloj de audio en el flujo de datos auxiliar retransmitido.
— Filtra el InfoFrame de alto rango dinámico (HDR) de los datos auxiliares HDMI RX e inserta un example HDR InfoFrame a los datos auxiliares del HDMI TX a través del multiplexor Avalon ST.
Subsistema de CPU El subsistema de CPU funciona como controladores SCDC y DDC, y como controlador de reconfiguración de origen.
• El controlador SCDC de origen contiene el controlador maestro I2C. El controlador maestro I2C transfiere la estructura de datos SCDC desde la fuente FPGA al disipador externo para el funcionamiento HDMI 2.0b. por ejemploamparchivo, si el flujo de datos saliente es de 6,000 Mbps, el procesador Nios II ordena al controlador maestro I2C que actualice los bits TMDS_BIT_CLOCK_RATIO y SCRAMBLER_ENABLE del registro de configuración TMDS del sumidero a 1.
• El mismo maestro I2C también transfiere la estructura de datos DDC (E-EDID) entre la fuente HDMI y el receptor externo.
• La CPU Nios II actúa como controlador de reconfiguración para la fuente HDMI. La CPU depende de la detección de velocidad periódica del módulo de gestión de reconfiguración de RX para determinar si el TX requiere reconfiguración. El traductor esclavo Avalon-MM proporciona la interfaz entre la interfaz maestra Avalon-MM del procesador Nios II y las interfaces esclavas Avalon-MM del IOPLL y TX Native PHY de la fuente HDMI instanciada externamente.
• El flujo de secuencia de reconfiguración para TX es el mismo que para RX, excepto que la reconfiguración del PLL y del transceptor y la secuencia de reinicio se realizan de forma secuencial. Consulte la Figura 24 en la página 67.

Figura 24. Flujo de secuencia de reconfiguración
La figura ilustra el flujo del software Nios II que involucra los controles para el maestro I2C y la fuente HDMI.intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 73.5. Inserción y filtrado de InfoFrames de rango dinámico y masterización (HDR)
El diseño HDMI Intel FPGA IP exampEl archivo incluye una demostración de la inserción de HDR InfoFrame en un sistema loopback RX-TX.
La versión 2.0b de la especificación HDMI permite transmitir Dynamic Range y Mastering InfoFrame a través de una transmisión auxiliar HDMI. En la demostración, el bloque de inserción de datos auxiliares admite la inserción HDR. Solo necesita formatear el paquete HDR InfoFrame deseado como se especifica en la tabla de lista de señales del módulo y usar el módulo de control de inserción AUX proporcionado para programar la inserción del HDR InfoFrame una vez en cada cuadro de video.
En este exampEn la configuración, en los casos en los que la transmisión auxiliar entrante ya incluye HDR InfoFrame, el contenido HDR transmitido se filtra. El filtrado evita que se transmitan InfoFrames HDR conflictivos y garantiza que solo los valores especificados en HDR Sampse utiliza el módulo de datos.
Figura 25. Enlace RX-TX con rango dinámico y dominio de la inserción de InfoFrame
La figura muestra el diagrama de bloques del enlace RX-TX, incluido el rango dinámico y la inserción de Mastering InfoFrame en el flujo auxiliar del núcleo HDMI TX.
intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 8Tabla 37. Señales del bloque de inserción de datos auxiliares (altera_hdmi_aux_hdr)

Señal Dirección Ancho

Descripción

Reloj y reinicio
Clic Aporte 1 Entrada de reloj. Este reloj debe estar conectado al reloj de velocidad del enlace.
reiniciar Aporte 1 Restablecer entrada.
Generador de paquetes auxiliar y señales multiplexoras
multiplexor_out_data Producción 72 Salida de streaming de Avalon desde el multiplexor.
multiplexor_out_valid Producción 1
multiplexor_out_ready Producción 1
multiplexor_out_startofpacket Producción 1
multiplexor_out_endofpacket Producción 1
canal_salida_multiplexor Producción 11
multiplexor_en_datos Aporte 72 Entrada de streaming de Avalon al puerto In1 del multiplexor.
HDMI TX Vídeo Vsync. Esta señal debe sincronizarse con el dominio del reloj de velocidad del enlace.
El núcleo inserta el InfoFrame HDR en el flujo auxiliar en el flanco ascendente de esta señal.
multiplexor_en_valido Aporte 1
multiplexor_en_listo Aporte 1
multiplexor_en_iniciodelpaquete Aporte 1
multiplexor_en_endofpacket
hdmi_tx_vsync
Aporte
Aporte
1
1

Tabla 38. Señales del módulo de datos HDR (altera_hdmi_hdr_infoframe)

Señal Dirección Ancho

Descripción

hb0 Producción 8 Byte de encabezado 0 del InfoFrame de rango dinámico y masterización: código de tipo InfoFrame.
hb1 Producción 8 Byte 1 del encabezado del InfoFrame de rango dinámico y masterización: número de versión del InfoFrame.
hb2 Producción 8 Byte de encabezado 2 del InfoFrame de rango dinámico y masterización: Longitud del InfoFrame.
pb Aporte 224 Byte de datos del InfoFrame de rango dinámico y masterización.

Tabla 39. Campos de bits del paquete de bytes de datos de InfoFrame de dominio y rango dinámico

campo de bits

Definición

Metadatos estáticos tipo 1

7:0 Byte de datos 1: {5'h0, EOTF[2:0]}
15:8 Byte de datos 2: {5'h0, Static_Metadata_Descriptor_ID[2:0]}
23:16 Byte de datos 3: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[0], LSB
31:24 Byte de datos 4: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[0], MSB
39:32 Byte de datos 5: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[0], LSB
47:40 Byte de datos 6: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[0], MSB
55:48 Byte de datos 7: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[1], LSB
63:56 Byte de datos 8: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[1], MSB
71:64 Byte de datos 9: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[1], LSB
79:72 Byte de datos 10: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[1], MSB
87:80 Byte de datos 11: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[2], LSB
95:88 Byte de datos 12: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_x[2], MSB
103:96 Byte de datos 13: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[2], LSB
111:104 Byte de datos 14: Static_Metadata_Descriptor display_primaries_y[2], MSB
119:112 Byte de datos 15: Static_Metadata_Descriptor punto_blanco_x, LSB
127:120 Byte de datos 16: Static_Metadata_Descriptor punto_blanco_x, MSB
135:128 Byte de datos 17: Static_Metadata_Descriptor punto_blanco_y, LSB
143:136 Byte de datos 18: Static_Metadata_Descriptor punto_blanco_y, MSB
151:144 Byte de datos 19: Static_Metadata_Descriptor max_display_mastering_luminance, LSB
159:152 Byte de datos 20: Static_Metadata_Descriptor max_display_mastering_luminance, MSB
167:160 Byte de datos 21: Static_Metadata_Descriptor min_display_mastering_luminance, LSB
175:168 Byte de datos 22: Static_Metadata_Descriptor min_display_mastering_luminance, MSB
183:176 Byte de datos 23: Static_Metadata_Descriptor Nivel de luz de contenido máximo, LSB
191:184 Byte de datos 24: Static_Metadata_Descriptor Nivel de luz de contenido máximo, MSB
199:192 Byte de datos 25: Static_Metadata_Descriptor Nivel de luz máximo promedio del cuadro, LSB
207:200 Byte de datos 26: Static_Metadata_Descriptor Nivel de luz máximo promedio de fotograma, MSB
215:208 Reservado
223:216 Reservado

Deshabilitar la inserción y el filtrado HDR
Desactivar la inserción y el filtro HDR le permite verificar la retransmisión del contenido HDR ya disponible en el flujo auxiliar de origen sin ninguna modificación en el diseño de retransmisión RX-TX ex.ampel.
Para deshabilitar la inserción y el filtrado de HDR InfoFrame:

  1. Establezca block_ext_hdr_infoframe en 1'b0 en rxtx_link.v file para evitar el filtrado del InfoFrame HDR de la secuencia auxiliar.
  2. Establezca multiplexer_in0_valid de la instancia avalon_st_multiplexer en altera_hdmi_aux_hdr.v file a 1'b0 para evitar que el Generador de paquetes auxiliares forme e inserte InfoFrame HDR adicional en la secuencia auxiliar de TX.

3.6. Esquema de reloj
El esquema de sincronización ilustra los dominios de reloj en el diseño HDMI Intel FPGA IP ex.ampel.
Figura 26. Diseño Ex HDMI Intel FPGA IPampel esquema de sincronización (Intel Quartus Prime Pro Edition)intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 9Figura 27. Diseño Ex HDMI Intel FPGA IPampel esquema de sincronización (Intel Quartus Prime Standard Edition)intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 10Tabla 40. Señales del esquema de reloj

Reloj Nombre de la señal en diseño

Descripción

TX IOPLL/ TX PLL Reloj de referencia 1 hdmi_clk_in Reloj de referencia al TX IOPLL y TX PLL. La frecuencia del reloj es la misma que la frecuencia del reloj TMDS esperada del canal de reloj HDMI TX TMDS.
Para este diseño HDMI Intel FPGA IP examparchivo, este reloj está conectado al reloj RX TMDS con fines de demostración. En su aplicación, necesita proporcionar un reloj dedicado con frecuencia de reloj TMDS desde un oscilador programable para un mejor rendimiento de fluctuación.
Nota: No utilice un pin RX del transceptor como reloj de referencia TX PLL. Su diseño no encajará si coloca el conector HDMI TX en un pin RX.
Salida del transceptor TX tx_clk El reloj se recupera del transceptor y la frecuencia varía según la velocidad de datos y los símbolos por reloj.
Frecuencia de salida del transceptor TX = Velocidad de datos del transceptor/ (Símbolo por reloj*10)
Reloj serie TX PLL tx_bonding_clocks Reloj rápido en serie generado por TX PLL. La frecuencia del reloj se establece en función de la velocidad de datos.
Reloj de velocidad del enlace TX/RX ls_clk Reloj de velocidad de enlace. La frecuencia del reloj de velocidad del enlace depende de la frecuencia del reloj TMDS esperada, en exceso.ampfactor de ling, símbolos por reloj y relación de reloj de bits TMDS.
Relación de reloj de bits TMDS Velocidad del enlace Frecuencia del reloj
0 Frecuencia de reloj TMDS/Símbolo por reloj
1 Frecuencia de reloj TMDS *4 / Símbolo por reloj
Reloj de vídeo TX/RX vid_clk Reloj de datos de vídeo. La frecuencia del reloj de datos de vídeo se deriva del reloj de velocidad del enlace TX en función de la profundidad del color.
Relación de reloj de bits TMDS Frecuencia del reloj de datos de vídeo
0 Reloj TMDS/Símbolo por reloj/Factor de profundidad de color
1 Reloj TMDS *4 / Símbolo por reloj/ Factor de profundidad de color
Bits por color Factor de profundidad de color
8 1
10 1.25
12 1.5
16 2.0
RX TMDS Reloj tmds_clk_in Canal de reloj TMDS desde HDMI RX y se conecta al reloj de referencia al IOPLL.
Reloj de referencia RX CDR 0 / Reloj de referencia TX PLL 0 fr_clk Reloj de referencia de funcionamiento libre para RX CDR y TX PLL. Este reloj es necesario para la calibración del encendido.
Reloj de referencia RX CDR 1 iopll_outclk0 Reloj de referencia al RX CDR del transceptor RX.
Velocidad de datos Frecuencia de reloj de referencia RX
Velocidad de datos <1 Gbps 5× frecuencia de reloj TMDS
1 Gbps < velocidad de datos

<3.4 Gb/s

Frecuencia de reloj TMDS
Velocidad de datos >3.4 Gbps 4× frecuencia de reloj TMDS
• Velocidad de datos <1 Gbps: para oversampling para cumplir con el requisito mínimo de velocidad de datos del transceptor.
• Velocidad de datos >3.4 Gbps: Para compensar la velocidad de bits de TMDS a la relación de reloj de 1/40 para mantener la velocidad de datos del transceptor a la relación de reloj en 1/10.
Nota: No utilice un pin RX del transceptor como reloj de referencia de CDR. Su diseño no encajará si coloca el conector HDMI RX en un pin RX.
Salida del reloj del transceptor RX rx_clk El reloj se recupera del transceptor y la frecuencia varía según la velocidad de datos y los símbolos por reloj.

Frecuencia de salida del reloj del transceptor RX = Velocidad de datos del transceptor/ (Símbolo por reloj*10)

Reloj de gestión mgmt_clk Un reloj de 100 MHz de funcionamiento gratuito para estos componentes:
• Interfaces Avalon-MM para reconfiguración
— El requisito de rango de frecuencia está entre 100 y 125 MHz.
•, controlador de reinicio PHY para secuencia de reinicio del transceptor
— El requisito de rango de frecuencia está entre 1 y 500 MHz.
• Reconfiguración de IOPLL
— La frecuencia máxima de reloj es 100 MHz.
• Reconfiguración RX para gestión
• UPC
• Maestro I2C
Reloj I2C i2c_clk Una entrada de reloj de 100 MHz que sincroniza el esclavo I2C, los registros SCDC en el núcleo HDMI RX y la RAM EDID.

Información relacionada

  • Uso del pin RX del transceptor como reloj de referencia de CDR
  • Uso del pin RX del transceptor como reloj de referencia TX PLL

3.7. Señales de interfaz
Las tablas enumeran las señales para el diseño HDMI Intel FPGA IP exampel.
Tabla 41. Señales de nivel superior

Señal Dirección Ancho

Descripción

Señal del oscilador integrado
clk_fpga_b3_p Aporte 1 Reloj de funcionamiento libre de 100 MHz para el reloj de referencia central
REFCLK_FMCB_P (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1 Reloj de funcionamiento libre de 625 MHz para el reloj de referencia del transceptor; este reloj puede ser de cualquier frecuencia
Botones pulsadores y LED de usuario
usuario_pb Aporte 1 Pulsador para controlar la funcionalidad de diseño HDMI Intel FPGA IP
cpu_resetn Aporte 1 Restablecimiento global
usuario_led_g Producción 4 Pantalla LED verde
Consulte Configuración del hardware en la página 89 para obtener más información sobre las funciones de los LED.
usuario_led_r Producción 4 Pantalla LED roja
Consulte Configuración del hardware en la página 89 para obtener más información sobre las funciones de los LED.
Pines de la tarjeta secundaria HDMI FMC en el puerto B de FMC
fmcb_gbtclk_m2c_p_0 Aporte 1 Reloj HDMI RX TMDS
fmcb_dp_m2c_p Aporte 3 Canales de datos HDMI RX rojo, verde y azul
• Tarjeta hija Bitec revisión 11
— [0]: RX TMDS Canal 1 (verde)
— [1]: RX TMDS Canal 2 (rojo)
— [2]: RX TMDS Canal 0 (Azul)
• Tarjeta hija Bitec revisión 4 o 6
— [0]: RX TMDS Canal 1 (verde): polaridad invertida
— [1]: RX TMDS Canal 0 (Azul): polaridad invertida
— [2]: RX TMDS Canal 2 (rojo): polaridad invertida
fmcb_dp_c2m_p Producción 4 Reloj HDMI TX, canales de datos rojo, verde y azul
• Tarjeta hija Bitec revisión 11
— [0]: TX TMDS Canal 2 (rojo)
— [1]: TX TMDS Canal 1 (verde)
— [2]: TX TMDS Canal 0 (Azul)
— [3]: Canal de reloj TX TMDS
• Tarjeta hija Bitec revisión 4 o 6
— [0]: Canal de reloj TX TMDS
— [1]: TX TMDS Canal 0 (Azul)
— [2]: TX TMDS Canal 1 (verde)
— [3]: TX TMDS Canal 2 (rojo)
fmcb_la_rx_p_9 Aporte 1 Detección de potencia HDMI RX +5V
fmcb_la_rx_p_8 Dentro y fuera 1 Detección de conexión en caliente HDMI RX
fmcb_la_rx_n_8 Dentro y fuera 1 HDMI RX I2C SDA para DDC y SCDC
fmcb_la_tx_p_10 Aporte 1 HDMI RX I2C SCL para DDC y SCDC
fmcb_la_tx_p_12 Aporte 1 Detección de conexión en caliente HDMI TX
fmcb_la_tx_n_12 Dentro y fuera 1 HDMI I2C SDA para DDC y SCDC
fmcb_la_rx_p_10 Dentro y fuera 1 HDMI I2C SCL para DDC y SCDC
fmcb_la_tx_p_11 Dentro y fuera 1 HDMI I2C SDA para control de redriver
fmcb_la_rx_n_9 Dentro y fuera 1 HDMI I2C SCL para control de redriver

Tabla 42. Señales de nivel superior HDMI RX

Señal Dirección Ancho

Descripción

Señales de reloj y reinicio
mgmt_clk Aporte 1 Entrada de reloj del sistema (100 MHz)
fr_clk (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1 Reloj de funcionamiento libre (625 MHz) para el reloj de referencia del transceptor primario. Este reloj es necesario para la calibración del transceptor durante el estado de encendido. Este reloj puede ser de cualquier frecuencia.
reiniciar Aporte 1 Entrada de reinicio del sistema

Señal

Dirección Ancho

Descripción

Señales de reloj y reinicio
reset_xcvr_powerup (Intel Quartus Prime Pro Edición) Aporte 1 Entrada de reinicio del transceptor. Esta señal se afirma durante el proceso de conmutación de los relojes de referencia (del reloj de funcionamiento libre al reloj TMDS) en el estado de encendido.
tmds_clk_in Aporte 1 Reloj HDMI RX TMDS
i2c_clk Aporte 1 Entrada de reloj para interfaz DDC y SCDC
vid_clk_out Producción 1 Salida de reloj de vídeo
ls_clk_out Producción 1 Salida de reloj de velocidad de enlace
inicio_del_sistema Producción 1 Inicialización del sistema para restablecer el sistema al encenderlo
Transceptor RX y señales IOPLL
rx_serial_data Aporte 3 Datos serie HDMI al RX Native PHY
gxb_rx_ready Producción 1 Indica que RX Native PHY está listo
gxb_rx_cal_busy_out Producción 3 Calibración RX Native PHY ocupada para el árbitro del transceptor
gxb_rx_cal_busy_in Aporte 3 Señal de calibración ocupada desde el árbitro del transceptor al RX Native PHY
iopll_bloqueado Producción 1 Indica que IOPLL está bloqueado
gxb_reconfig_write Aporte 3 Reconfiguración del transceptor Interfaz Avalon-MM desde RX Native PHY al árbitro del transceptor
gxb_reconfig_read Aporte 3
gxb_reconfig_address Aporte 30
gxb_reconfig_writedata Aporte 96
gxb_reconfig_readdata Producción 96
gxb_reconfig_waitrequest Producción 3
Gestión de reconfiguración RX
rx_reconfig_en Producción 1 La reconfiguración RX habilita la señal
medida Producción 24 Medición de frecuencia de reloj HDMI RX TMDS (en 10 ms)
medida_valida Producción 1 Indica que la señal de medida es válida.
os Producción 1 Oversampfactor de ling:
• 0: Sin excesosampabadejo
• 1: 5× oversampabadejo
reconfig_mgmt_write Producción 1 Gestión de reconfiguración de RX Interfaz asignada en memoria de Avalon al árbitro del transceptor
reconfig_mgmt_read Producción 1
dirección_reconfig_mgmt_address Producción 12
reconfig_mgmt_writedata Producción 32
reconfig_mgmt_readdata Aporte 32
reconfig_mgmt_waitrequest Aporte 1
Señales de núcleo HDMI RX
TMDS_Bit_clock_Ratio Producción 1 Interfaces de registro SCDC
audio_de Producción 1 Interfaces de audio con núcleo HDMI RX
Consulte la sección Interfaces de disipador en la Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP para obtener más información.
datos_de_audio Producción 256
audio_info_ai Producción 48
audio_N Producción 20
audio_CTS Producción 20
metadatos_audio Producción 165
formato de audio Producción 5
aux_pkt_data Producción 72 Interfaces auxiliares del núcleo HDMI RX
Consulte la sección Interfaces de disipador en la Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP para obtener más información.
aux_pkt_addr Producción 6
aux_pkt_wr Producción 1
datos_auxiliares Producción 72
auxiliar_sop Producción 1
aux_eop Producción 1
aux_válido Producción 1
error_auxiliar Producción 1
PCG Producción 6 Señales de banda lateral del núcleo HDMI RX
Consulte la sección Interfaces de disipador en la Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP para obtener más información.
info_avi Producción 112
info_vsi Producción 61
profundidad de color_mgmt_sync Producción 2
datos_vid Producción N*48 Puertos de vídeo del núcleo HDMI RX
No diez = símbolos por reloj
Consulte la Interfaces de fregadero sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
vid_vsync Producción N
vid_hsync Producción N
vid_de Producción N
modo Producción 1 Puertos de estado y control del núcleo HDMI RX
No diez = símbolos por reloj
Consulte la Interfaces de fregadero sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
control Producción N*6
bloqueado Producción 3
bloqueo_vidrio Producción 1
potencia_5v Aporte 1 Detección HDMI RX 5V y detección de conexión en caliente Consulte la Interfaces de fregadero sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.
hdmi_rx_hpd_n Dentro y fuera 1
hdmi_rx_i2c_sda Dentro y fuera 1 Interfaz HDMI RX DDC y SCDC
hdmi_rx_i2c_scl Dentro y fuera 1
Señales de RAM RX EDID
edit_ram_acceso Aporte 1 Interfaz de acceso a RAM HDMI RX EDID.
Afirme edid_ram_access cuando desee escribir o leer desde la RAM EDID; de lo contrario, esta señal debe mantenerse baja.
dirección_edid_ram Aporte 8
edit_ram_write Aporte 1
edit_ram_read Aporte 1
edit_ram_readdata Producción 8
edit_ram_writedata Aporte 8
edit_ram_waitrequest Producción 1

Tabla 43. Señales de nivel superior HDMI TX

Señal Dirección Ancho Descripción
Señales de reloj y reinicio
mgmt_clk Aporte 1 Entrada de reloj del sistema (100 MHz)
fr_clk (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1 Reloj de funcionamiento libre (625 MHz) para el reloj de referencia del transceptor primario. Este reloj es necesario para la calibración del transceptor durante el estado de encendido. Este reloj puede ser de cualquier frecuencia.
reiniciar Aporte 1 Entrada de reinicio del sistema
hdmi_clk_in Aporte 1 Reloj de referencia para TX IOPLL y TX PLL. La frecuencia del reloj es la misma que la frecuencia del reloj TMDS.
vid_clk_out Producción 1 Salida de reloj de vídeo
ls_clk_out Producción 1 Salida de reloj de velocidad de enlace
inicio_del_sistema Producción 1 Inicialización del sistema para restablecer el sistema al encenderlo
restablecer_xcvr Aporte 1 Restablecer al transceptor TX
restablecer_pll Aporte 1 Restablecer a IOPLL y TX PLL
reset_pll_reconfig Producción 1 Restablecer la reconfiguración de PLL
Transceptor TX y señales IOPLL
tx_serial_data Producción 4 Datos serie HDMI del TX Native PHY
gxb_tx_ready Producción 1 Indica que TX Native PHY está listo
gxb_tx_cal_busy_out Producción 4 TX Señal de ocupado de calibración PHY nativa al árbitro del transceptor
gxb_tx_cal_busy_in Aporte 4 Señal de calibración ocupada desde el árbitro del transceptor al TX Native PHY
Transceptor TX y señales IOPLL
iopll_bloqueado Producción 1 Indica que IOPLL está bloqueado
txpll_locked Producción 1 Indica que TX PLL está bloqueado
gxb_reconfig_write Aporte 4 Reconfiguración del transceptor Interfaz asignada en memoria de Avalon desde el PHY nativo de TX al árbitro del transceptor
gxb_reconfig_read Aporte 4
gxb_reconfig_address Aporte 40
gxb_reconfig_writedata Aporte 128
gxb_reconfig_readdata Producción 128
gxb_reconfig_waitrequest Producción 4
Señales de reconfiguración TX IOPLL y TX PLL
pll_reconfig_write/ tx_pll_reconfig_write Aporte 1 Reconfiguración de TX IOPLL/TX PLL Interfaces asignadas en memoria de Avalon
pll_reconfig_read/ tx_pll_reconfig_read Aporte 1
pll_reconfig_address/ tx_pll_reconfig_address Aporte 10
pll_reconfig_writedata/ tx_pll_reconfig_writedata Aporte 32
pll_reconfig_readdata/ tx_pll_reconfig_readdata Producción 32
pll_reconfig_waitrequest/ tx_pll_reconfig_waitrequest Producción 1
os Aporte 2 Oversampfactor de ling:
• 0: Sin excesosampabadejo
• 1: 3× oversampabadejo
• 2: 4× oversampabadejo
• 3: 5× oversampabadejo
medida Aporte 24 Indica la frecuencia de reloj TMDS de la resolución de vídeo de transmisión.
Señales principales HDMI TX
control Aporte 6*N Interfaces de control del núcleo HDMI TX
No diez = Símbolos por reloj
Consulte la sección Interfaces de origen en la HDMI Guía del usuario de Intel FPGA IP para obtener más información.
modo Aporte 1
TMDS_Bit_clock_Ratio Aporte 1 SCInterfaces de registro DC

Consulte la sección Interfaces de origen en la Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP para obtener más información.

Scrambler_Enable Aporte 1
audio_de Aporte 1 Interfaces de audio con núcleo HDMI TX

Consulte la Interfaces de origen sección en el Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP Para más información.

audio_mute Aporte 1
datos_de_audio Aporte 256
continuado…
Señales principales HDMI TX
audio_info_ai Aporte 49
audio_N Aporte 22
audio_CTS Aporte 22
metadatos_audio Aporte 166
formato de audio Aporte 5
i2c_master_write Aporte 1 TX I2C master Interfaz asignada en memoria de Avalon al maestro I2C dentro del núcleo TX.
Nota: Estas señales están disponibles sólo cuando enciende el Incluir I2C parámetro.
i2c_master_read Aporte 1
i2c_master_address Aporte 4
i2c_master_writedata Aporte 32
i2c_master_readdata Producción 32
auxiliar_listo Producción 1 Interfaces auxiliares del núcleo HDMI TX

Consulte la sección Interfaces de origen en la Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP para obtener más información.

datos_auxiliares Aporte 72
auxiliar_sop Aporte 1
aux_eop Aporte 1
aux_válido Aporte 1
PCG Aporte 6 Señales de banda lateral del núcleo HDMI TX
Consulte la sección Interfaces de origen en la Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP para obtener más información.
info_avi Aporte 113
info_vsi Aporte 62
datos_vid Aporte N*48 Puertos de vídeo principales HDMI TX
Nota: N = símbolos por reloj
Consulte la sección Interfaces de origen en la Guía del usuario de HDMI Intel FPGA IP para obtener más información.
vid_vsync Aporte N
vid_hsync Aporte N
vid_de Aporte N
I2Señales de detección de conexión en caliente y C
nios_tx_i2c_sda_in (Intel Quartus Prime Edición Pro)
Nota: Cuando enciendes el Incluir I2C parámetro, esta señal se coloca en el núcleo TX y no será visible en este nivel.
Producción 1 Interfaces asignadas en memoria I2C Master Avalon
nios_tx_i2c_scl_in (Intel Quartus Prime Edición Pro)
Nota: Cuando enciendes el Incluir I2C parámetro, esta señal se coloca en el núcleo TX y no será visible en este nivel.
Producción 1
nios_tx_i2c_sda_oe (Intel Quartus Prime Edición Pro)
Nota: Cuando enciendes el Incluir I2C parámetro, esta señal se coloca en el núcleo TX y no será visible en este nivel.
Aporte 1
continuado…
I2Señales de detección de conexión en caliente y C
nios_tx_i2c_scl_oe (Intel Quartus Prime Edición Pro)
Nota: Cuando enciendes el Incluir I2C parámetro, esta señal se coloca en el núcleo TX y no será visible en este nivel.
Aporte 1
nios_ti_i2c_sda_in (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
nios_ti_i2c_scl_in (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
nios_ti_i2c_sda_oe (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1
nios_ti_i2c_scl_oe (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1
hdmi_tx_i2c_sda Dentro y fuera 1 Interfaces HDMI TX DDC y SCDC
hdmi_tx_i2c_scl Dentro y fuera 1
hdmi_ti_i2c_sda (Intel Quartus Prime Edición Pro) Dentro y fuera 1 Interfaz I2C para tarjeta secundaria Bitec Revisión 11 Control TI181
hdmi_tx_ti_i2c_sda (Intel Quartus Prime edición estándar) Dentro y fuera 1
hdmi_ti_i2c_scl (Intel Quartus Prime Edición Pro) Dentro y fuera 1
hdmi_tx_ti_i2c_scl (Intel Quartus Prime edición estándar) Dentro y fuera 1
tx_i2c_avalon_waitrequest Producción 1 Interfaces Avalon asignadas en memoria del maestro I2C
tx_i2c_avalon_address (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 3
tx_i2c_avalon_writedata (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 8
tx_i2c_avalon_readdata (Intel Quartus Prime Edición estándar) Producción 8
tx_i2c_avalon_chipselect (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 1
tx_i2c_avalon_write (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 1
tx_i2c_irq (Intel Quartus Prime Edición estándar) Producción 1
tx_ti_i2c_avalon_waitrequest

(Intel Quartus Prime edición estándar)

Producción 1
tx_ti_i2c_avalon_address (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 3
tx_ti_i2c_avalon_writedata (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 8
tx_ti_i2c_avalon_readdata (Intel Quartus Prime Edición estándar) Producción 8
continuado…
I2Señales de detección de conexión en caliente y C
tx_ti_i2c_avalon_chipselect (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 1
tx_ti_i2c_avalon_write (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 1
tx_ti_i2c_irq (Intel Quartus Prime Edición estándar) Producción 1
hdmi_tx_hpd_n Aporte 1 Interfaces de detección de conexión en caliente HDMI TX
tx_hpd_ack Aporte 1
tx_hpd_req Producción 1

Tabla 44. Señales del árbitro del transceptor

Señal Dirección Ancho Descripción
Clic Aporte 1 Reloj de reconfiguración. Este reloj debe compartir el mismo reloj con los bloques de gestión de reconfiguración.
reiniciar Aporte 1 Restablecer señal. Este reset debe compartir el mismo reset con los bloques de gestión de reconfiguración.
rx_rcfg_en Aporte 1 Señal de habilitación de reconfiguración RX
tx_rcfg_en Aporte 1 Señal de habilitación de reconfiguración de TX
rx_rcfg_ch Aporte 2 Indica qué canal se reconfigurará en el núcleo RX. Esta señal siempre debe permanecer afirmada.
tx_rcfg_ch Aporte 2 Indica qué canal se reconfigurará en el núcleo TX. Esta señal siempre debe permanecer afirmada.
rx_reconfig_mgmt_write Aporte 1 Reconfiguración de interfaces Avalon-MM desde la gestión de reconfiguración RX
rx_reconfig_mgmt_read Aporte 1
rx_reconfig_mgmt_address Aporte 10
rx_reconfig_mgmt_writedata Aporte 32
rx_reconfig_mgmt_readdata Producción 32
rx_reconfig_mgmt_waitrequest Producción 1
tx_reconfig_mgmt_write Aporte 1 Reconfiguración de interfaces Avalon-MM desde la gestión de reconfiguración de TX
tx_reconfig_mgmt_read Aporte 1
tx_reconfig_mgmt_address Aporte 10
tx_reconfig_mgmt_writedata Aporte 32
tx_reconfig_mgmt_readdata Producción 32
tx_reconfig_mgmt_waitrequest Producción 1
reconfigurar_escritura Producción 1 Reconfiguración de las interfaces Avalon-MM con el transceptor
reconfigurar_leer Producción 1
continuado…
Señal Dirección Ancho Descripción
dirección_reconfig Producción 10
reconfigurar_writedata Producción 32
rx_reconfig_readdata Aporte 32
rx_reconfig_waitrequest Aporte 1
tx_reconfig_readdata Aporte 1
tx_reconfig_waitrequest Aporte 1
rx_cal_busy Aporte 1 Señal de estado de calibración del transceptor RX
tx_cal_busy Aporte 1 Señal de estado de calibración del transceptor TX
rx_reconfig_cal_busy Producción 1 Señal de estado de calibración al control de reinicio PHY del transceptor RX
tx_reconfig_cal_busy Producción 1 Señal de estado de calibración del control de reinicio PHY del transceptor TX

Tabla 45. Señales de enlace RX-TX

Señal Dirección Ancho Descripción
reiniciar Aporte 1 Restablezca el búfer FIFO de video/audio/auxiliar/bandas laterales.
hdmi_tx_ls_clk Aporte 1 Reloj de velocidad del enlace HDMI TX
hdmi_rx_ls_clk Aporte 1 Reloj de velocidad del enlace HDMI RX
hdmi_tx_vid_clk Aporte 1 Reloj de vídeo HDMI TX
hdmi_rx_vid_clk Aporte 1 Reloj de vídeo HDMI RX
hdmi_rx_bloqueado Aporte 3 Indica el estado bloqueado de HDMI RX
hdmi_rx_de Aporte N Interfaces de vídeo HDMI RX
No diez = símbolos por reloj
hdmi_rx_hsync Aporte N
hdmi_rx_vsync Aporte N
hdmi_rx_data Aporte N * 48
formato_rx_audio Aporte 5 Interfaces de audio HDMI RX
rx_audio_metadatos Aporte 165
rx_audio_info_ai Aporte 48
rx_audio_CTS Aporte 20
rx_audio_N Aporte 20
rx_audio_de Aporte 1
rx_audio_data Aporte 256
rx_gcp Aporte 6 Interfaces de banda lateral HDMI RX
rx_info_avi Aporte 112
rx_info_vsi Aporte 61
continuado…
Señal Dirección Ancho Descripción
rx_aux_eop Aporte 1 Interfaces auxiliares HDMI RX
rx_aux_sop Aporte 1
rx_aux_valid Aporte 1
rx_aux_data Aporte 72
hdmi_tx_de Producción N Interfaces de vídeo HDMI TX

No diez = símbolos por reloj

hdmi_tx_hsync Producción N
hdmi_tx_vsync Producción N
hdmi_tx_data Producción N * 48
formato_tx_audio Producción 5 Interfaces de audio HDMI TX
tx_audio_metadatos Producción 165
tx_audio_info_ai Producción 48
tx_audio_CTS Producción 20
tx_audio_N Producción 20
tx_audio_de Producción 1
datos_audio_tx Producción 256
tx_gcp Producción 6 Interfaces de banda lateral HDMI TX
tx_info_avi Producción 112
tx_info_vsi Producción 61
tx_aux_eop Producción 1 Interfaces auxiliares HDMI TX
tx_aux_sop Producción 1
tx_aux_valid Producción 1
tx_aux_data Producción 72
tx_aux_listo Producción 1

Tabla 46. Señales del sistema Platform Designer

Señal Dirección Ancho Descripción
cpu_clk (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 1 Reloj de la CPU
clock_bridge_0_in_clk_clk (Intel Quartus Prime Pro Edición)
cpu_clk_reset_n (Intel Quartus Prime edición estándar) Aporte 1 Reinicio de la CPU
reset_bridge_0_reset_reset_n (Intel Quartus Prime Edición Pro)
tmds_bit_clock_ratio_pio_external_connection_export Aporte 1 Relación de reloj de bits TMDS
medida_pio_conexión_externa_exportación Aporte 24 Frecuencia de reloj TMDS esperada
continuado…
Señal Dirección Ancho Descripción
medida_valid_pio_external_connection_export Aporte 1 Indica que la medida PIO es válida
i2c_master_i2c_serial_sda_in (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1 Interfaces maestras I2C
i2c_master_i2c_serial_scl_in (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1
i2c_master_i2c_serial_sda_oe (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
i2c_master_i2c_serial_scl_oe (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
i2c_master_ti_i2c_serial_sda_in (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1
i2c_master_ti_i2c_serial_scl_in (Intel Quartus Prime Pro Edición) Aporte 1
i2c_master_ti_i2c_serial_sda_oe (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
i2c_master_ti_i2c_serial_scl_oe (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
oc_i2c_master_av_slave_translator_avalon_an ti_slave_0_address (Intel Quartus Prime Pro Edition) Producción 3 Interfaces asignadas en memoria I2C Master Avalon para DDC y SCDC
oc_i2c_master_av_slave_translator_avalon_an ti_slave_0_write (Intel Quartus Prime Pro Edition) Producción 1
oc_i2c_master_av_slave_translator_avalon_an ti_slave_0_readdata (Intel Quartus Prime Pro Edition) Aporte 32
oc_i2c_master_av_slave_translator_avalon_an ti_slave_0_writedata (Intel Quartus Prime Pro Edition) Producción 32
oc_i2c_master_av_slave_translator_avalon_an ti_slave_0_waitrequest (Intel Quartus Prime Pro Edition) Aporte 1
oc_i2c_master_av_slave_translator_avalon_an ti_slave_0_chipselect (Intel Quartus Prime Pro Edition) Producción 1
oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_address (Intel Quartus Prime Edición estándar) Producción 3 Interfaces asignadas en memoria I2C Master Avalon para la revisión 11 de la tarjeta secundaria Bitec, control T1181
oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_write (Intel Quartus Prime Edición estándar) Producción 1
oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_readdata (Intel Quartus Prime Edición estándar) Aporte 32
oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_writedat a (Intel Quartus Prime Edición estándar) Producción 32
oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_waitrequest (Intel Quartus Prime Standard Edition) Aporte 1
oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_chipselect (Intel Quartus Prime Standard Edition) Producción 1
continuado…
Señal Dirección Ancho Descripción
editid_ram_access_pio_external_connection_exp ort Producción 1 Interfaces de acceso a RAM EDID.
Afirme edid_ram_access_pio_external_connection_export cuando desee escribir o leer desde la RAM EDID en la parte superior del RX. Conecte el acceso EDID RAM al esclavo Avalon-MM en Platform Designer a la interfaz EDID RAM en los módulos RX de nivel superior.
dirección_edid_ram_slave_translator_address Producción 8
edit_ram_slave_translator_write Producción 1
edit_ram_slave_translator_read Producción 1
edit_ram_slave_translator_readdata Aporte 8
edit_ram_slave_translator_writedata Producción 8
edit_ram_slave_translator_waitrequest Aporte 1
powerup_cal_done_export (Intel Quartus Prime Pro Edición) Aporte 1 Reconfiguración RX PMA Interfaces asignadas en memoria de Avalon
rx_pma_cal_busy_export (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1
rx_pma_ch_export (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 2
rx_pma_rcfg_mgmt_address (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 12
rx_pma_rcfg_mgmt_write (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
rx_pma_rcfg_mgmt_read (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
rx_pma_rcfg_mgmt_readdata (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 32
rx_pma_rcfg_mgmt_writedata (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 32
rx_pma_rcfg_mgmt_waitrequest (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1
rx_pma_waitrequest_export (Intel Quartus Prime Edición Pro) Aporte 1
rx_rcfg_en_export (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
rx_rst_xcvr_export (Intel Quartus Prime Edición Pro) Producción 1
tx_pll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_sla ve_waitrequest Aporte 1 Reconfiguración TX PLL Interfaces asignadas en memoria de Avalon
tx_pll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_slave_writedata Producción 32
tx_pll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_sla ve_address Producción 10
tx_pll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_slave_write Producción 1
tx_pll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_sla ve_read Producción 1
tx_pll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_sla ve_readdata Aporte 32
continuado…
Señal Dirección Ancho Descripción
tx_pll_waitrequest_pio_external_connection_exportación Aporte 1 Solicitud de espera TX PLL
tx_pma_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_sla ve_address Producción 12 TX PMA Reconfiguración Interfaces asignadas en memoria de Avalon
tx_pma_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_slave_write Producción 1
tx_pma_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_sla ve_read Producción 1
tx_pma_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_sla ve_readdata Aporte 32
tx_pma_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_slave_writedata Producción 32
tx_pma_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_sla ve_waitrequest Aporte 1
tx_pma_waitrequest_pio_external_connection_exportación Aporte 1 Solicitud de espera de TX PMA
tx_pma_cal_busy_pio_external_connection_exp ort Aporte 1 Recalibración TX PMA ocupada
tx_pma_ch_exportación Producción 2 Canales PMA de TX
tx_rcfg_en_pio_external_connection_export Producción 1 Habilitación de reconfiguración de TX PMA
tx_iopll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_s lave_writedata Producción 32 TX IOPLL Reconfiguración de interfaces asignadas en memoria de Avalon
tx_iopll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_s lave_readdata Aporte 32
tx_iopll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_s lave_waitrequest Aporte 1
tx_iopll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_s lave_address Producción 9
tx_iopll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_s lave_write Producción 1
tx_iopll_rcfg_mgmt_translator_avalon_anti_s lave_read Producción 1
tx_os_pio_external_connection_export Producción 2 Oversampfactor de ling:
• 0: Sin excesosampabadejo
• 1: 3× oversampabadejo
• 2: 4× oversampabadejo
• 3: 5× oversampabadejo
tx_rst_pll_pio_external_connection_export Producción 1 Restablecer a IOPLL y TX PLL
tx_rst_xcvr_pio_external_connection_export Producción 1 Restablecer la PHY nativa de TX
wd_timer_resetrequest_reset Producción 1 Reinicio del temporizador de vigilancia
color_profundidad_pio_conexión_externa_exportación Aporte 2 Profundidad de color
tx_hpd_ack_pio_external_connection_export Producción 1 Para TX hotplug detectar protocolo de enlace
tx_hpd_req_pio_external_connection_export Aporte 1

3.8. Diseño de parámetros RTL
Utilice los parámetros HDMI TX y RX Top RTL para personalizar el diseño exampel.
La mayoría de los parámetros de diseño están disponibles en Design Examppestaña archivo del editor de parámetros IP HDMI Intel FPGA. Aún puedes cambiar el diseño ex.ampla configuración que usted
realizado en el editor de parámetros a través de los parámetros RTL.

Tabla 47. Parámetros principales de HDMI RX

Parámetro Valor Descripción
SOPORTE_DEEP_COLOR • 0: Sin color profundo
• 1: color intenso
Determina si el núcleo puede codificar formatos de colores profundos.
SOPORTE_AUXILIAR • 0: Sin auxiliar
• 1: AUX.
Determina si se incluye la codificación del canal auxiliar.
SYMBOLS_PER_CLOCK 8 Admite 8 símbolos por reloj para dispositivos Intel Arria 10.
SOPORTE_AUDIO • 0: Sin audio
• 1: Audio
Determina si el núcleo puede codificar audio.
EDID_RAM_ADDR_WIDTH (Intel Quartus Prime Edición estándar) 8 (valor predeterminado) Registre la base 2 del tamaño de RAM EDID.
BITEC_DAUGHTER_CARD_REV • 0: No apunta a ninguna tarjeta secundaria HDMI de Bitec
• 4: Admite la revisión 4 de la tarjeta secundaria Bitec HDMI
• 6: Apuntando a la tarjeta secundaria Bitec HDMI revisión 6
•11: Orientación a la tarjeta secundaria Bitec HDMI revisión 11 (predeterminada)
Especifica la revisión de la tarjeta secundaria Bitec HDMI utilizada. Cuando cambia la revisión, el diseño puede intercambiar los canales del transceptor e invertir la polaridad de acuerdo con los requisitos de la tarjeta secundaria Bitec HDMI. Si configura el parámetro BITEC_DAUGHTER_CARD_REV en 0, el diseño no realiza ningún cambio en los canales del transceptor ni en la polaridad.
INVERSIÓN_POLARIDAD • 0: polaridad invertida
• 1: No invertir la polaridad
Establezca este parámetro en 1 para invertir el valor de cada bit de los datos de entrada. Establecer este parámetro en 1 asigna 4'b1111 al puerto rx_polinv del transceptor RX.

Tabla 48. Parámetros superiores de HDMI TX

Parámetro Valor Descripción
USE_FPLL 1 Admite fPLL como TX PLL solo para dispositivos Intel Cyclone® 10 GX. Establezca siempre este parámetro en 1.
SOPORTE_DEEP_COLOR • 0: Sin color profundo
• 1: color intenso
Determina si el núcleo puede codificar formatos de colores profundos.
SOPORTE_AUXILIAR • 0: Sin auxiliar
• 1: AUX.
Determina si se incluye la codificación del canal auxiliar.
SYMBOLS_PER_CLOCK 8 Admite 8 símbolos por reloj para dispositivos Intel Arria 10.
continuado…
Parámetro Valor Descripción
SOPORTE_AUDIO • 0: Sin audio
• 1: Audio
Determina si el núcleo puede codificar audio.
BITEC_DAUGHTER_CARD_REV • 0: No apunta a ninguna tarjeta secundaria HDMI de Bitec
• 4: Admite la revisión 4 de la tarjeta secundaria Bitec HDMI
• 6: Apuntando a la tarjeta secundaria Bitec HDMI revisión 6
• 11: Orientación a la tarjeta secundaria HDMI de Bitec, revisión 11 (predeterminada)
Especifica la revisión de la tarjeta secundaria Bitec HDMI utilizada. Cuando cambia la revisión, el diseño puede intercambiar los canales del transceptor e invertir la polaridad de acuerdo con los requisitos de la tarjeta secundaria Bitec HDMI. Si configura el parámetro BITEC_DAUGHTER_CARD_REV en 0, el diseño no realiza ningún cambio en los canales del transceptor ni en la polaridad.
INVERSIÓN_POLARIDAD • 0: polaridad invertida
• 1: No invertir la polaridad
Establezca este parámetro en 1 para invertir el valor de cada bit de los datos de entrada. Establecer este parámetro en 1 asigna 4'b1111 al puerto tx_polinv del transceptor TX.

3.9. Configuración de hardware
El diseño HDMI Intel FPGA IP exampEl archivo es compatible con HDMI 2.0b y realiza una demostración en bucle para una transmisión de video HDMI estándar.
Para ejecutar la prueba de hardware, conecte un dispositivo habilitado para HDMI, como una tarjeta gráfica con interfaz HDMI, al bloque Transceiver Native PHY RX y al disipador HDMI.
aporte.

  1. El disipador HDMI decodifica el puerto en una transmisión de video estándar y la envía al núcleo de recuperación del reloj.
  2. El núcleo HDMI RX decodifica los datos de video, auxiliares y de audio que se conectarán en paralelo al núcleo HDMI TX a través del DCFIFO.
  3. El puerto de fuente HDMI de la tarjeta secundaria FMC transmite la imagen a un monitor.

Nota:
Si desea utilizar otra placa de desarrollo Intel FPGA, debe cambiar las asignaciones de dispositivos y de pines. La configuración analógica del transceptor se prueba para el kit de desarrollo Intel Arria 10 FPGA y la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.0. Puede modificar la configuración de su propio tablero.

Tabla 49. Funciones del LED de usuario y del botón pulsador integrado

Pulsador/LED Función
cpu_resetn Presione una vez para realizar el reinicio del sistema.
usuario_pb[0] Presione una vez para alternar la señal HPD a la fuente HDMI estándar.
usuario_pb[1] • Mantenga presionado para indicarle al núcleo TX que envíe la señal codificada DVI.
• Suelte para enviar la señal codificada HDMI.
usuario_pb[2] • Mantenga presionado para indicarle al núcleo TX que deje de enviar InfoFrames desde las señales de banda lateral.
• Suelte para reanudar el envío de InfoFrames desde las señales de banda lateral.
USUARIO_LED[0] Estado de bloqueo RX HDMI PLL.
• 0 = Desbloqueado
• 1 = Bloqueado
USUARIO_LED[1] Estado del transceptor RX listo.
continuado…
Pulsador/LED Función
• 0 = No listo
• 1 = Listo
USUARIO_LED[2] Estado de bloqueo del núcleo RX HDMI.
• 0 = Al menos 1 canal desbloqueado
• 1 = Los 3 canales bloqueados
USUARIO_LED[3] RX oversampestado de maruca.
• 0 = No excedentesampLED (velocidad de datos > 1,000 Mbps en dispositivo Intel Arria 10)
• 1 = SobresampLED (velocidad de datos <100 Mbps en dispositivo Intel Arria 10)
USUARIO_LED[4] Estado de bloqueo TX HDMI PLL.
• 0 = Desbloqueado
• 1 = Bloqueado
USUARIO_LED[5] Estado listo del transceptor TX.
• 0 = No listo
• 1 = Listo
USUARIO_LED[6] Estado de bloqueo PLL del transceptor TX.
• 0 = Desbloqueado
• 1 = Bloqueado
USUARIO_LED[7] TX sobreampestado de maruca.
• 0 = No excedentesampLED (velocidad de datos > 1,000 Mbps en dispositivo Intel Arria 10)
• 1 = SobresampLED (velocidad de datos <1,000 Mbps en dispositivo Intel Arria 10)

3.10. Banco de pruebas de simulación
El banco de pruebas de simulación simula el loopback serie HDMI TX al núcleo RX.
Nota:
Este banco de pruebas de simulación no es compatible con diseños con el parámetro Incluir I2C habilitado.

3. Diseño HDMI 2.0 Examparchivo (Soporte FRL = 0)
683156 | 2022.12.27
Figura 28. Diagrama de bloques del banco de pruebas de simulación IP HDMI Intel FPGA

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 11

Tabla 50. Componentes del banco de pruebas

Componente Descripción
Vídeo TPG El generador de patrones de prueba de vídeo (TPG) proporciona el estímulo de vídeo.
S de audioampel gen El audio sampEl generador proporciona audio.ampel estímulo. El generador genera un patrón de datos de prueba incremental que se transmitirá a través del canal de audio.
S auxiliarampel gen Los auxiliaresampEl generador proporciona los auxiliares.ampel estímulo. El generador genera datos fijos que se transmitirán desde el transmisor.
Comprobación de CRC Este verificador verifica si la frecuencia de reloj recuperada del transceptor TX coincide con la velocidad de datos deseada.
Verificación de datos de audio La verificación de datos de audio compara si el patrón de datos de prueba incremental se recibe y decodifica correctamente.
Verificación de datos auxiliares La verificación de datos auxiliares compara si los datos auxiliares esperados se reciben y decodifican correctamente en el lado del receptor.

El banco de pruebas de simulación HDMI realiza las siguientes pruebas de verificación:

Función HDMI Verificación
Datos de video • El banco de pruebas implementa la comprobación CRC en el vídeo de entrada y salida.
• Comprueba el valor CRC de los datos transmitidos con el CRC calculado en los datos de vídeo recibidos.
• Luego, el banco de pruebas realiza la verificación después de detectar 4 señales V-SYNC estables del receptor.
Datos auxiliares • Los auxiliaresampEl generador genera datos fijos que se transmitirán desde el transmisor.
• En el lado del receptor, el generador compara si los datos auxiliares esperados se reciben y decodifican correctamente.
Datos de audio • Los audiosampEl generador de archivos genera un patrón de datos de prueba incremental que se transmitirá a través del canal de audio.
• En el lado del receptor, el verificador de datos de audio verifica y compara si el patrón de datos de prueba incremental se recibe y decodifica correctamente.

Una simulación exitosa finaliza con el siguiente mensaje:
# SYMBOLS_PER_CLOCK = 2
# VIC = 4
#FRL_RATE = 0
# BPP = 0
# FRECUENCIA_AUDIO (kHz) = 48
#CANAL_AUDIO = 8
# Pase de simulación

Tabla 51. HDMI Intel FPGA IP Diseño ExampLos simuladores compatibles

Simulador Verilog HDL VHDL
ModelSim – Edición Intel FPGA/ ModelSim – Edición Intel FPGA Starter
VCS/VCSMX
Riviera-PRO
Xcelio paralelo No

3.11. Actualizando su diseño
Tabla 52. Diseño HDMI ExampCompatibilidad con la versión anterior del software Intel Quartus Prime Pro Edition

Ex diseñoampla variante Posibilidad de actualizar a Intel Quartus Prime Pro Edition 20.3
Diseño HDMI 2.0 Examparchivo (Soporte FRL = 0) No

Para cualquier diseño no compatible examparchivos, debe hacer lo siguiente:

  1. Generar un nuevo diseño examparchivo en la versión actual del software Intel Quartus Prime Pro Edition usando las mismas configuraciones de su diseño existente.
  2. Compara todo el diseño ex.ample directorio con el diseño exampArchivo generado con la versión anterior del software Intel Quartus Prime Pro Edition. Port sobre los cambios encontrados.

HDCP sobre HDMI 2.0/2.1 Diseño Example

El diseño de hardware HDCP sobre HDMI exampEl archivo le ayuda a evaluar la funcionalidad de la función HDCP y le permite utilizarla en sus diseños Intel Arria 10.
Nota:
La función HDCP no está incluida en el software Intel Quartus Prime Pro Edition. Para acceder a la función HDCP, comuníquese con Intel en https://www.intel.com/content/www/us/en/broadcast/products/programmable/applications/connectivity-solutions.html.

4.1. Protección de contenido digital de alto ancho de banda (HDCP)
La protección de contenido digital de alto ancho de banda (HDCP) es una forma de protección de derechos digitales para crear una conexión segura entre la fuente y la pantalla.
Intel creó la tecnología original, que tiene licencia del grupo Digital Content Protection LLC. HDCP es un método de protección de copia en el que la transmisión de audio/vídeo se cifra entre el transmisor y el receptor, protegiéndolo contra copias ilegales.
Las funciones HDCP cumplen con la especificación HDCP versión 1.4 y la especificación HDCP versión 2.3.
Las IP HDCP 1.4 y HDCP 2.3 realizan todos los cálculos dentro de la lógica central del hardware sin que se pueda acceder a valores confidenciales (como la clave privada y la clave de sesión) desde fuera de la IP cifrada.

Tabla 53. Funciones IP HDCP

IP HDCP Funciones
HDCP 1.4IP • Intercambio de autenticación
— Cálculo de llave maestra (Km)
— Generación de An aleatorio
— Cálculo de clave de sesión (Ks), M0 y R0.
• Autenticación con repetidor
— Cálculo y verificación de V y V'
• Verificación de la integridad del enlace
— Cálculo de la clave de cuadro (Ki), Mi y Ri.
continuado…

Corporación Intel. Reservados todos los derechos. Intel, el logotipo de Intel y otras marcas de Intel son marcas comerciales de Intel Corporation o sus subsidiarias. Intel garantiza el rendimiento de sus productos semiconductores y FPGA según las especificaciones actuales de acuerdo con la garantía estándar de Intel, pero se reserva el derecho de realizar cambios en cualquier producto y servicio en cualquier momento sin previo aviso. Intel no asume ninguna responsabilidad u obligación que surja de la aplicación o el uso de cualquier información, producto o servicio descrito en este documento, excepto que Intel lo acuerde expresamente por escrito. Se recomienda a los clientes de Intel que obtengan la versión más reciente de las especificaciones del dispositivo antes de confiar en cualquier información publicada y antes de realizar pedidos de productos o servicios.
*Otros nombres y marcas pueden ser reclamados como propiedad de terceros.

YO ASI
9001:2015
Registrado

IP HDCP Funciones
• Todos los modos de cifrado, incluidos hdcpBlockCipher, hdcpStreamCipher, hdcpRekeyCipher y hdcpRngCipher
• Señalización de estado de cifrado original (DVI) y señalización de estado de cifrado mejorada (HDMI)
• Generador de números aleatorios verdaderos (TRNG)
— Implementación completamente digital basada en hardware y generador de números aleatorios no deterministas
HDCP 2.3IP • Generación de clave maestra (km), clave de sesión (ks) y nonce (rn, riv)
— Cumple con NIST.SP800-90A generación de números aleatorios
• Autenticación e intercambio de claves
— Generación de números aleatorios para rtx y rrx que cumplen con NIST.SP800-90A generación de números aleatorios
— Verificación de firma del certificado del receptor (certrx) utilizando la clave pública DCP (kpubdcp)
— 3072 bits RSASSA-PKCS#1 v1.5
— Cifrado y descifrado de clave maestra (km) RSAES-OAEP (PKCS#1 v2.1)
— Derivación de kd (dkey0, dkey1) usando el modo AES-CTR
— Cálculo y verificación de H y H'
— Cálculo de Ekh(km) y km (emparejamiento)
• Autenticación con repetidor
— Cálculo y verificación de V y V'
— Cálculo y verificación de M y M'
• Renovabilidad del sistema (SRM)
— Verificación de firma SRM usando kpubdcp
— 3072 bits RSASSA-PKCS#1 v1.5
• Intercambio de claves de sesión
• Generación y cálculo de Edkey(ks) y riv.
• Derivación de dkey2 usando el modo AES-CTR
• Verificación de localidad
— Cálculo y verificación de L y L'
— Generación de nonce (rn)
• Gestión del flujo de datos
— Generación de flujo de claves basada en modo AES-CTR
• Algoritmos criptográficos asimétricos
— RSA con una longitud de módulo de 1024 (kpubrx) y 3072 (kpubdcp) bits
— RSA-CRT (teorema del resto chino) con una longitud de módulo de 512 (kprivrx) bits y una longitud de exponente de 512 (kprivrx) bits
• Función criptográfica de bajo nivel
— Algoritmos criptográficos simétricos
• Modo AES-CTR con una longitud de clave de 128 bits
— Algoritmos Hash, MGF y HMAC
• SHA256
• HMAC-SHA256
• MGF1-SHA256
— Verdadero generador de números aleatorios (TRNG)
• Cumple con NIST.SP800-90A
• Implementación digital completa basada en hardware y generador de números aleatorios no deterministas

4.1.1. Diseño HDCP sobre HDMI Exampla arquitectura
La función HDCP protege los datos cuando se transmiten entre dispositivos conectados a través de HDMI u otras interfaces digitales protegidas por HDCP.
Los sistemas protegidos por HDCP incluyen tres tipos de dispositivos:

4. HDCP sobre HDMI 2.0/2.1 Diseño Example
683156 | 2022.12.27
• Fuentes (TX)
• Fregaderos (RX)
• Repetidores
Este diseño exampLe muestra el sistema HDCP en un dispositivo repetidor donde acepta datos, los descifra, luego los vuelve a cifrar y finalmente los retransmite. Los repetidores tienen entradas y salidas HDMI. Crea una instancia de los buffers FIFO para realizar un paso directo de flujo de video HDMI entre el receptor HDMI y la fuente. Puede realizar algún procesamiento de señal, como convertir videos a un formato de mayor resolución reemplazando los buffers FIFO con los núcleos IP de la suite de procesamiento de imágenes y video (VIP).

Figura 29. Diseño Ex HDCP sobre HDMIampdiagrama de bloques

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 12

Las siguientes descripciones sobre la arquitectura del diseño ex.ample corresponden al diseño HDCP sobre HDMI exampel diagrama de bloques. Cuando SOPORTE FRL = 1 o
SOPORTE ADMINISTRACIÓN DE CLAVE HDCP = 1, el diseño exampLa jerarquía del archivo es ligeramente diferente de la Figura 29 en la página 95, pero las funciones HDCP subyacentes siguen siendo las mismas.
mismo.

  1. HDCP1x y HDCP2x son IP que están disponibles a través del editor de parámetros IP HDMI Intel FPGA. Cuando configura la IP HDMI en el editor de parámetros, puede habilitar e incluir HDCP1x o HDCP2x o ambas IP como parte del subsistema. Con ambas IP HDCP habilitadas, la IP HDMI se configura en la topología en cascada donde las IP HDCP2x y HDCP1x están conectadas espalda con espalda.
    • La interfaz de salida HDCP del HDMI TX envía datos de audio y vídeo sin cifrar.
    • Los datos no cifrados son cifrados por el bloque HDCP activo y enviados nuevamente al HDMI TX a través de la interfaz HDCP Ingress para su transmisión a través del enlace.
    • El subsistema de CPU como controlador maestro de autenticación garantiza que sólo una de las IP de HDCP TX esté activa en un momento dado y la otra sea pasiva.
    • De manera similar, el HDCP RX también descifra los datos recibidos a través del enlace desde un HDCP TX externo.
  2. Debe programar las IP HDCP con claves de producción emitidas por Protección de contenido digital (DCP). Cargue las siguientes claves:
    Tabla 54. Claves de producción emitidas por DCP
    HDCP TX / RX Llaves
    HDCP2x TX 16 bytes: constante global (lc128)
    RX • 16 bytes (igual que TX): Constante global (lc128)
    • 320 bytes: clave privada RSA (kprivrx)
    • 522 bytes: Certificado de clave pública RSA (certrx)
    HDCP1x TX • 5 bytes: Vector de selección de clave TX (Aksv)
    • 280 bytes: Claves de dispositivo privado TX (Akeys)
    RX • 5 bytes: Vector de selección de clave RX (Bksv)
    • 280 bytes: Claves de dispositivo privado RX (Bkeys)

    El diseño exampImplementa las memorias clave como una simple RAM síncrona de doble puerto y doble reloj. Para tamaños de clave pequeños como HDCP2x TX, el IP implementa la memoria de claves utilizando registros en lógica regular.
    Nota: Intel no proporciona las claves de producción HDCP con el diseño examparchivos o IP Intel FPGA bajo ninguna circunstancia. Para utilizar las IP HDCP o el diseño examparchivo, debe adoptar HDCP y adquirir las claves de producción directamente de Digital Content Protection LLC (DCP).
    Para ejecutar el diseño examparchivo, puedes editar la memoria clave files en tiempo de compilación para incluir las claves de producción o implementar bloques lógicos para leer de forma segura las claves de producción desde un dispositivo de almacenamiento externo y escribirlas en las memorias de claves en tiempo de ejecución.

  3. Puede sincronizar las funciones criptográficas implementadas en el HDCP2x IP con cualquier frecuencia hasta 200 MHz. La frecuencia de este reloj determina qué tan rápido
    La autenticación HDCP2x funciona. Puede optar por compartir el reloj de 100 MHz utilizado para el procesador Nios II, pero la latencia de autenticación se duplicaría en comparación con el uso de un reloj de 200 MHz.
  4. Los valores que deben intercambiarse entre el HDCP TX y el HDCP RX se comunican a través de la interfaz HDMI DDC (interfaz serie I2 C) del HDCP-
    interfaz protegida. El HDCP RX debe presentar un dispositivo lógico en el bus I2C para cada enlace que admita. El esclavo I2C está duplicado para el puerto HDCP con la dirección del dispositivo 0x74. Controla el puerto de registro HDCP (Avalon-MM) de las IP RX HDCP2x y HDCP1x.
  5. El HDMI TX utiliza el IC maestro para leer el EDID de RX y transferir los datos SCDC necesarios para el funcionamiento de HDMI 2.0 a RX. El mismo maestro I2C controlado por el procesador Nios II también se utiliza para transferir los mensajes HDCP entre TX y RX. El maestro I2C está integrado en el subsistema de la CPU.
  6. El procesador Nios II actúa como maestro en el protocolo de autenticación y controla los registros de control y estado (Avalon-MM) tanto del HDCP2x como del HDCP1x TX.
    IP. Los controladores de software implementan la máquina de estado del protocolo de autenticación, incluida la verificación de la firma del certificado, el intercambio de clave maestra, la verificación de localidad, el intercambio de claves de sesión, el emparejamiento, la verificación de integridad del enlace (HDCP1x) y la autenticación con repetidores, como la propagación de información de topología y la propagación de información de administración de flujo. Los controladores de software no implementan ninguna de las funciones criptográficas requeridas por el protocolo de autenticación. En cambio, el hardware HDCP IP implementa todas las funciones criptográficas garantizando que no se pueda acceder a valores confidenciales.
    7. En una verdadera demostración de repetidor en la que se requiere propagar información de topología en sentido ascendente, el procesador Nios II controla el puerto de mensajes del repetidor (Avalon-MM) de las IP RX HDCP2x y HDCP1x. El procesador Nios II borra el bit RX REPEATER a 0 cuando detecta que el flujo descendente conectado no es compatible con HDCP o cuando no hay ningún flujo descendente conectado. Sin conexión descendente, el sistema RX es ahora un receptor de punto final, en lugar de un repetidor. Por el contrario, el procesador Nios II establece el bit RX REPEATER en 1 al detectar que el flujo descendente es compatible con HDCP.

4.2. Flujo de software del procesador Nios II
El diagrama de flujo del software Nios II incluye los controles de autenticación HDCP a través de la aplicación HDMI.
Figura 30. Diagrama de flujo del software del procesador Nios II

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Diagrama de bloques 13

  1. El software Nios II inicializa y restablece el HDMI TX PLL, el transceptor TX PHY, el maestro I2C y el temporizador TI externo.
  2. El software Nios II sondea periódicamente la señal válida de detección de velocidad del circuito de detección de velocidad RX para determinar si la resolución de video ha cambiado y si se requiere una reconfiguración de TX. El software también sondea la señal de detección de conexión en caliente de TX para determinar si se ha producido un evento de conexión en caliente de TX.
  3. Cuando se recibe una señal válida del circuito de detección de velocidad de RX, el software Nios II lee los valores SCDC y de profundidad de reloj del HDMI RX y recupera la banda de frecuencia del reloj según la velocidad detectada para determinar si se requiere HDMI TX PLL y la reconfiguración PHY del transceptor. Si se requiere la reconfiguración de TX, el software Nios II ordena al maestro I2C que envíe el valor SCDC a RX externo. Luego ordena reconfigurar el transceptor HDMI TX PLL y TX.
    PHY, seguida de la recalibración del dispositivo y la secuencia de reinicio. Si la velocidad no cambia, no se requiere reconfiguración de TX ni reautenticación de HDCP.
  4. Cuando se produce un evento de conexión en caliente de TX, el software Nios II ordena al maestro I2C que envíe el valor SCDC al RX externo y luego lea EDID del RX.
    y actualice la RAM EDID interna. Luego, el software propaga la información EDID al flujo ascendente.
  5. El software Nios II inicia la actividad HDCP ordenando al maestro I2C que lea el desplazamiento 0x50 del RX externo para detectar si el flujo descendente es compatible con HDCP, o
    de lo contrario:
    • Si el valor HDCP2Version devuelto es 1, el flujo descendente es compatible con HDCP2x.
    • Si el valor devuelto de todas las lecturas 0x50 es 0, el flujo descendente es compatible con HDCP1x.
    • Si el valor devuelto de todas las lecturas 0x50 es 1, el flujo descendente no es compatible con HDCP o está inactivo.
    • Si el canal descendente anteriormente no era compatible con HDCP o estaba inactivo pero actualmente sí lo es, el software establece el bit REPETIDOR del repetidor ascendente (RX) en 1 para indicar que el RX ahora es un repetidor.
    • Si el canal descendente anteriormente era compatible con HDCP pero actualmente no es compatible con HDCP o está inactivo, el software establece el bit REPEATER en 0 para indicar que el RX ahora es un receptor de punto final.
  6. El software inicia el protocolo de autenticación HDCP2x que incluye verificación de firma de certificado RX, intercambio de clave maestra, verificación de localidad, intercambio de clave de sesión, emparejamiento y autenticación con repetidores, como la propagación de información de topología.
  7. Cuando está en estado autenticado, el software Nios II ordena al maestro I2C que sondee el registro RxStatus desde RX externo, y si el software detecta que el bit REAUTH_REQ está configurado, inicia la reautenticación y deshabilita el cifrado TX.
  8. Cuando el flujo descendente es un repetidor y el bit READY del registro RxStatus está establecido en 1, esto generalmente indica que la topología descendente ha cambiado. Entonces, el software Nios II ordena al maestro I2C que lea ReceiverID_List desde abajo y verifique la lista. Si la lista es válida y no se detecta ningún error de topología, el software pasa al módulo Content Stream Management. De lo contrario, inicia la reautenticación y desactiva el cifrado TX.
  9. El software Nios II prepara los valores ReceiverID_List y RxInfo y luego escribe en el puerto de mensajes del repetidor Avalon-MM del repetidor ascendente (RX). Luego, el RX propaga la lista al TX externo (ascendente).
  10. La autenticación está completa en este punto. El software permite el cifrado TX.
  11. El software inicia el protocolo de autenticación HDCP1x que incluye intercambio de claves y autenticación con repetidores.
  12. El software Nios II realiza una verificación de la integridad del enlace leyendo y comparando Ri' y Ri de RX externo (descendente) y HDCP1x TX respectivamente. Si los valores
    no coinciden, esto indica una pérdida de sincronización y el software inicia la reautenticación y desactiva el cifrado TX.
  13. Si el downstream es un repetidor y el bit READY del registro Bcaps está establecido en 1, esto generalmente indica que la topología downstream ha cambiado. Entonces, el software Nios II ordena al maestro I2C que lea el valor de la lista KSV desde abajo y verifique la lista. Si la lista es válida y no se detecta ningún error de topología, el software prepara la lista KSV y el valor Bstatus y escribe en el puerto de mensajes del repetidor Avalon-MM del repetidor ascendente (RX). Luego, el RX propaga la lista al TX externo (ascendente). De lo contrario, inicia la reautenticación y desactiva el cifrado TX.

4.3. Tutorial de diseño
Configuración y ejecución del diseño HDCP sobre HDMI example consta de cinco stages.

  1. Configure el hardware.
  2. Generar el diseño.
  3. Editar la memoria de la clave HDCP files para incluir sus claves de producción HDCP.
    a. Almacene claves de producción HDCP simples en la FPGA (admite administración de claves HDCP = 0)
    b. Almacene claves de producción HDCP cifradas en la memoria flash externa o EEPROM (admite administración de claves HDCP = 1)
  4. Compila el diseño.
  5. View los resultados.

4.3.1. Configurar el hardware
El primero stagEl objetivo de la demostración es configurar el hardware.
Cuando SUPPORT FRL = 0, siga estos pasos para configurar el hardware para la demostración:

  1. Conecte la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.0 FMC (revisión 11) al kit de desarrollo Arria 10 GX en el puerto FMC B.
  2. Conecte el kit de desarrollo Arria 10 GX a su PC mediante un cable USB.
  3. Conecte un cable HDMI desde el conector HDMI RX de la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.0 FMC a un dispositivo HDMI habilitado para HDCP, como una tarjeta gráfica con salida HDMI.
  4. Conecte otro cable HDMI desde el conector HDMI TX de la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.0 FMC a un dispositivo HDMI habilitado para HDCP, como un televisor con entrada HDMI.

Cuando SUPPORT FRL = 1, siga estos pasos para configurar el hardware para el demostración:

  1. Conecte la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.1 FMC (Revisión 9) al kit de desarrollo Arria 10 GX en el puerto FMC B.
  2. Conecte el kit de desarrollo Arria 10 GX a su PC mediante un cable USB.
  3. Conecte un cable HDMI 2.1 Categoría 3 desde el conector HDMI RX en la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.1 FMC a una fuente HDMI 2.1 habilitada para HDCP, como Quantum Data 980 48G Generator.
  4. Conecte otros cables HDMI 2.1 Categoría 3 desde el conector HDMI TX de la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.1 FMC a un disipador HDMI 2.1 habilitado para HDCP, como
    Analizador Quantum Data 980 48G.

4.3.2. Generar el diseño
Después de configurar el hardware, debe generar el diseño.
Antes de comenzar, asegúrese de instalar la función HDCP en el software Intel Quartus Prime Pro Edition.

  1. Haga clic en Herramientas ➤ Catálogo de IP y seleccione Intel Arria 10 como familia de dispositivos de destino.
    Nota: El diseño HDCP exampEl archivo solo admite dispositivos Intel Arria 10 e Intel Stratix® 10.
  2. En el catálogo de IP, ubique y haga doble clic en HDMI Intel FPGA IP. Aparece la ventana Nueva variación de IP.
  3. Especifique un nombre de nivel superior para su variación de IP personalizada. El editor de parámetros guarda la configuración de la variación de IP en un file llamado .qsys o .ip.
  4. Haga clic en Aceptar. Aparece el editor de parámetros.
  5. En la pestaña IP, configure los parámetros deseados tanto para TX como para RX.
  6. Active el parámetro Support HDCP 1.4 o Support HDCP 2.3 para generar el diseño HDCP ex.ampel.
  7. Active el parámetro Admite administración de claves HDCP si desea almacenar la clave de producción HDCP en un formato cifrado en la memoria flash externa o EEPROM. De lo contrario, desactive el parámetro Support HDCP Key Management para almacenar la clave de producción HDCP en formato plano en la FPGA.
  8. En el Diseño ExampEn la pestaña Archivo, seleccione Retransmisión Arria 10 HDMI RX-TX.
  9. Seleccione Síntesis para generar el diseño de hardware ex.ampel.
  10. Para generar File Formatee, seleccione Verilog o VHDL.
  11. Para el kit de desarrollo de Target, seleccione el kit de desarrollo FPGA Arria 10 GX. Si selecciona el kit de desarrollo, el dispositivo de destino (seleccionado en el paso 4) cambia para coincidir con el dispositivo del kit de desarrollo. Para el kit de desarrollo FPGA Arria 10 GX, el dispositivo predeterminado es 10AX115S2F45I1SG.
  12. Haga clic en Generar Example Diseño para generar el proyecto files y el software de programación de formato ejecutable y de enlace (ELF) file.

4.3.3. Incluir claves de producción HDCP
4.3.3.1. Almacene claves de producción HDCP simples en FPGA (compatible con clave HDCP). Gestión = 0)
Después de generar el diseño, edite la memoria de la clave HDCP. files para incluir sus claves de producción.
Para incluir las claves de producción, siga estos pasos.

  1. Localice la siguiente memoria clave files en el /rtl/hdcp/ directorio:
    • hdcp2x_tx_kmem.v
    • hdcp2x_rx_kmem.v
    • hdcp1x_tx_kmem.v
    • hdcp1x_rx_kmem.v
  2. Abra hdcp2x_rx_kmem.v file y localice la clave de facsímil predefinida R1 para el certificado público del receptor y la clave privada RX y la constante global como se muestra en el ejemplo.amples abajo.
    Figura 31. Conjunto de cables de la clave de fax R1 para el certificado público del receptor
    intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Certificado públicoFigura 32. Conjunto de cables de la clave de fax R1 para la clave privada RX y la constante global
    intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Constante global
  3. Ubique el marcador de posición para las claves de producción y reemplácelo con sus propias claves de producción en su respectivo conjunto de cables en formato big endian.
    Figura 33. Conjunto de cables de claves de producción HDCP (marcador de posición)
    intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Constante global 1
  4. Repita el paso 3 para todas las demás memorias clave. files. Cuando haya terminado de incluir sus claves de producción en toda la memoria de claves files, asegúrese de que el parámetro USE_FACSIMILE esté establecido en 0 en el diseño exampel nivel superior file (a10_hdmi2_demo.v)

4.3.3.1.1. Asignación de claves HDCP desde la clave DCP Files
Las siguientes secciones describen la asignación de las claves de producción HDCP almacenadas en la clave DCP. files en la matriz de cables del kmem HDCP files.
4.3.3.1.2. hdcp1x_tx_kmem.v y hdcp1x_rx_kmem.v files
Para hdcp1x_tx_kmem.v y hdcp1x_rx_kmem.v files

  • Estos dos files comparten el mismo formato.
  • Para identificar la clave HDCP1 TX DCP correcta file para hdcp1x_tx_kmem.v, asegúrese de que los primeros 4 bytes del file son “0x01, 0x00, 0x00, 0x00”.
  • Para identificar la clave HDCP1 RX DCP correcta file para hdcp1x_rx_kmem.v, asegúrese de que los primeros 4 bytes del file son “0x02, 0x00, 0x00, 0x00”.
  • Las claves en la clave DCP. files están en formato little-endian. Para usar en kmem files, debes convertirlos a big-endian.

Figura 34. Asignación de bytes de la clave HDCP1 TX DCP file en hdcp1x_tx_kmem.v

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Constante global 2

Nota:
El número de byte se muestra en el siguiente formato:

  • Tamaño de clave en bytes * número de clave + número de bytes en la fila actual + desplazamiento constante + tamaño de fila en bytes * número de fila.
  • 308*n indica que cada conjunto de claves tiene 308 bytes.
  • 7*y indica que cada fila tiene 7 bytes.

Figura 35. Clave HDCP1 TX DCP file llenar con valores basura

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - valores basura

Figura 36. Conjuntos de cables de hdcp1x_tx_kmem.v
Examparchivo de hdcp1x_tx_kmem.v y cómo sus conjuntos de cables se asignan al exampArchivo de clave HDCP1 TX DCP file en la Figura 35 en la página 105.

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Constante global 3

4.3.3.1.3. hdcp2x_rx_kmem.v file
Para hdcp2x_rx_kmem.v file

  • Para identificar la clave HDCP2 RX DCP correcta file para hdcp2x_rx_kmem.v, asegúrese de que los primeros 4 bytes del file son “0x00, 0x00, 0x00, 0x02”.
  • Las claves en la clave DCP. files están en formato little-endian.

Figura 37. Asignación de bytes de la clave HDCP2 RX DCP file en hdcp2x_rx_kmem.v
La siguiente figura muestra la asignación de bytes exacta de la clave HDCP2 RX DCP file en hdcp2x_rx_kmem.v.

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Constante global 4

Nota:
El número de byte se muestra en el siguiente formato:

  • Tamaño de clave en bytes * número de clave + número de bytes en la fila actual + desplazamiento constante + tamaño de fila en bytes * número de fila.
  • 862*n indica que cada conjunto de claves tiene 862 bytes.
  • 16*y indica que cada fila tiene 16 bytes. Hay una excepción en cert_rx_prod donde la FILA 32 tiene solo 10 bytes.

Figura 38. Clave HDCP2 RX DCP file llenar con valores basura

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Certificado público 1

Figura 39. Conjuntos de cables de hdcp2x_rx_kmem.v
Esta figura muestra las matrices de cables para hdcp2x_rx_kmem.v (cert_rx_prod, kprivrx_qinv_prod y lc128_prod) asignadas al exampArchivo de clave HDCP2 RX DCP file in
Figura 38 en la página 108.

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Certificado público 2

4.3.3.1.4. hdcp2x_tx_kmem.v file
Para hdcp2x_tx_kmem.v file:

  • Para identificar la clave HDCP2 TX DCP correcta file para hdcp2x_tx_kmem.v, asegúrese de que los primeros 4 bytes del file son “0x00, 0x00, 0x00, 0x01”.
  • Las claves en la clave DCP. files están en formato little-endian.
  • Alternativamente, puede aplicar lc128_prod desde hdcp2x_rx_kmem.v directamente en hdcp2x_tx_kmem.v. Las claves comparten los mismos valores.

Figura 40. Conjunto de cables de hdcp2x_tx_kmem.v
Esta figura muestra la asignación de bytes exacta de la clave HDCP2 TX DCP file en hdcp2x_tx_kmem.v.

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Certificado público 3

4.3.3.2. Almacene claves de producción HDCP cifradas en la memoria flash externa o EEPROM (Admite administración de claves HDCP = 1)
Figura 41. Nivel alto sobreview de gestión de claves HDCP

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Certificado público 4

Cuando el parámetro Compatibilidad con administración de claves HDCP está activado, usted mantiene el control del cifrado de claves de producción HDCP mediante la utilidad de software de cifrado de claves (KEYENC) y el diseño del programador de claves que proporciona Intel. Debe proporcionar las claves de producción HDCP y una clave de protección HDCP de 128 bits. La clave de protección HDCP
cifra la clave de producción HDCP y almacena la clave en la memoria flash externa (por ejemploamparchivo, EEPROM) en la tarjeta secundaria HDMI.
Active el parámetro Admite administración de claves HDCP y la función de descifrado de claves (KEYDEC) estará disponible en los núcleos IP HDCP. La misma protección HDCP
La clave debe usarse en KEYDEC para recuperar las claves de producción HDCP en tiempo de ejecución para los motores de procesamiento. KEYENC y KEYDEC admiten EEPROM serial Atmel AT24CS32 de 32 Kbit, EEPROM serial Atmel AT24C16A de 16 Kbit y dispositivos EEPROM I2C compatibles con al menos un tamaño de rom de 16 Kbit.

Nota:

  1. Para la tarjeta secundaria HDMI 2.0 FMC Revisión 11, asegúrese de que la EEPROM de la tarjeta secundaria sea Atmel AT24CS32. Hay dos tamaños diferentes de EEPROM utilizados en la tarjeta secundaria Bitec HDMI 2.0 FMC Revisión 11.
  2. Si anteriormente usó KEYENC para cifrar las claves de producción HDCP y activó la administración de claves HDCP en la versión 21.2 o anterior, debe volver a cifrar las claves de producción HDCP usando la utilidad de software KEYENC y regenerar las IP HDCP desde la versión 21.3.
    adelante.

4.3.3.2.1. Intel KEYENC
KEYENC es una utilidad de software de línea de comandos que Intel utiliza para cifrar las claves de producción HDCP con una clave de protección HDCP de 128 bits que usted proporciona. KEYENC genera claves de producción HDCP cifradas en hexadecimal, contenedor o encabezado file formato. KEYENC también genera mif file que contiene la clave de protección HDCP de 128 bits proporcionada. KEYDEC
requiere el mif file.

Requisitos del sistema:

  1. Máquina x86 de 64 bits con sistema operativo Windows 10
  2. Paquete redistribuible de Visual C++ para Visual Studio 2019 (x64)

Nota:
Debe instalar Microsoft Visual C++ para VS 2019. Puede verificar si Visual C++ redistribuible está instalado desde Windows ➤ Panel de control ➤ Programas y características. Si Microsoft Visual C++ está instalado, podrá ver Visual C++ xxxx
Redistribuible (x64). De lo contrario, puede descargar e instalar Visual C++.
Redistribuible de Microsoft websitio. Consulte la información relacionada para obtener el enlace de descarga.

Tabla 55. Opciones de línea de comando KEYENC

Opciones de línea de comandos Argumento/Descripción
-k <HDCP protection key file>
Texto file que contiene sólo la clave de protección HDCP de 128 bits en hexadecimal. Example: f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff
-hdcp1tx <HDCP 1.4 TX production keys file>
Claves de producción del transmisor HDCP 1.4 file desde DCP (.bin file)
-hdcp1rx <HDCP 1.4 RX production keys file>
Claves de producción del receptor HDCP 1.4 file desde DCP (.bin file)
-hdcp2tx <HDCP 2.3 TX production keys file>
Claves de producción del transmisor HDCP 2.3 file desde DCP (.bin file)
-hdcp2rx <HDCP 2.3 RX production keys file>
Claves de producción del receptor HDCP 2.3 file desde DCP (.bin file)
-hdcp1txkeys Especifique el rango de claves para la entrada seleccionada (.bin) files
-hdcp1txkeys|hdcp1rxkeys|hdcp2rxkeys nm donde
n = inicio de clave (1 o >1) m = final de clave (n o >n) Ej.ampen:
Seleccione de 1 a 1000 claves de cada HDCP 1.4 TX, HDCP 1.4 RX y HCDP
2.3 Claves de producción RX file.
“-hdcp1txkeys 1-1000 -hdcp1rxkeys 1-1000 -hdcp2rxkeys 1-1000”
-hdcp1rxkeys
-hdcp2rxkeys
continuado…
Opciones de línea de comandos Argumento/Descripción
Nota: 1. Si no está utilizando ninguna clave de producción HDCP file, no necesitará el rango de claves HDCP. Si no utiliza el argumento en la línea de comando, el rango de clave predeterminado es 0.
2. También puede seleccionar diferentes índices de claves para claves de producción HDCP. file. Sin embargo, la cantidad de claves debe coincidir con las opciones seleccionadas.
Examparchivo: Seleccione diferentes 100 claves
Seleccione las primeras 100 claves de las claves de producción HDCP 1.4 TX file “-hdcp1txclaves 1-100”
Seleccione las claves 300 a 400 para las claves de producción HDCP 1.4 RX file “-hdcp1rxclaves 300-400”
Seleccione las claves 600 a 700 para las claves de producción HDCP 2.3 RX file “-hdcp2rxclaves 600-700”
-o Producción file formato . El valor predeterminado es hexadecimal file.
Genere claves de producción HDCP cifradas en binario file formato: -o bin Genera claves de producción HDCP cifradas en hexadecimal file formato: -o hex Genera claves de producción HDCP cifradas en el encabezado file formato: -oh
–verificar claves Imprimir el número de claves disponibles en la entrada. files. Exampen:
keyenc.exe-hdcp1tx file> -hdcp1rx
<HDCP 1.4 RX production keys file> -hdcp2tx file> -hdcp2rx file> –verificar-teclas
Nota: use el parámetro –check-keys al final de la línea de comando como se menciona en el ejemplo anteriorampel.
-versión Imprimir el número de versión de KEYENC

Puede elegir selectivamente claves de producción HDCP 1.4 y/o HDCP 2.3 para cifrar. por ejemploamparchivo, para usar solo claves de producción HDCP 2.3 RX para cifrar, use solo -hdcp2rx
<HDCP 2.3 RX production keys file> -hdcp2rxkeys en los parámetros de la línea de comando.
Tabla 56. Guía de mensajes de error comunes de KEYENC

Mensaje de error Pauta
ERROR: clave de protección HDCP file desaparecido Falta el parámetro de línea de comando -k file>
ERROR: la clave debe tener 32 dígitos hexadecimales (por ejemplo, f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff) Clave de protección HDCP file debe contener solo la clave de protección HDCP en 32 dígitos hexadecimales.
ERROR: especifique el rango de claves El rango de claves no se especifica para las claves de producción HDCP de entrada dadas file.
ERROR: rango de claves no válido El rango de claves especificado para -hdcp1txkeys o -hdcp1rxkeys o -hdcp2rxkeys no es correcto.
ERROR: no se puede crearFilenombre> Verifique el permiso de la carpeta desde que se está ejecutando keyenc.exe.
ERROR: la entrada -hdcp1txkeys no es válida El formato del rango de claves de entrada para las claves de producción HDCP 1.4 TX no es válido. El formato correcto es “-hdcp1txkeys nm” donde n >= 1, m >= n
ERROR: la entrada -hdcp1rxkeys no es válida El formato del rango de claves de entrada para las claves de producción HDCP 1.4 RX no es válido. El formato correcto es “-hdcp1rxkeys nm” donde n >= 1, m >= n
ERROR: la entrada -hdcp2rxkeys no es válida El formato del rango de claves de entrada para las claves de producción HDCP 2.3 RX no es válido. El formato correcto es “-hdcp2rxkeys nm” donde n >= 1, m >= n
continuado…
Mensaje de error Pauta
ERROR: no válido file <filenombre> Claves de producción HDCP no válidas file.
ERROR: file falta tipo para la opción -o Falta el parámetro de línea de comando para –o .
ERROR: no válido filenombre -filenombre> <fileEl nombre> no es válido, utilice el válido filenombre sin caracteres especiales.

Cifrar una clave única para una EEPROM única
Ejecute la siguiente línea de comando desde el símbolo del sistema de Windows para cifrar una clave única de HDCP 1.4 TX, HDCP 1.4 RX, HDCP 2.3 TX y HDCP 2.3 RX con salida file formato de encabezado file Para EEPROM individual:
keyenc.exe -k file> -hdcp1tx file> -hdcp1rx file> -hdcp2tx file> -hdcp2rx file> -hdcp1txkeys 1-1 -hdcp1rxkeys 1-1 -hdcp2rxkeys 1-1 -oh

Cifrar N claves para N EEPROM
Ejecute la siguiente línea de comando desde el símbolo del sistema de Windows para cifrar N claves (comenzando desde la clave 1) de HDCP 1.4 TX, HDCP 1.4 RX, HDCP 2.3 TX y HDCP 2.3 RX con salida file formato de hexadecimal file Para N EEPROM:
keyenc.exe -k file> -hdcp1tx file> -hdcp1rx file> -hdcp2tx file> -hdcp2rx file> -hdcp1txkeys 1 -hdcp1rxkeys1- -hdcp2rxkeys 1- -o hex donde N es >= 1 y debe coincidir para todas las opciones.

Información relacionada
Microsoft Visual C++ para Visual Studio 2019
Proporciona el paquete redistribuible de Microsoft Visual C++ x86 (vc_redist.x86.exe) para descargar. Si el vínculo cambia, Intel recomienda que busque “Visual C++ redistributable” en el motor de búsqueda de Microsoft.

4.3.3.2.2. Programador de claves
Para programar las claves de producción HDCP cifradas en la EEPROM, siga estos pasos:

  1. Copiar el diseño del programador clave files desde la siguiente ruta a su directorio de trabajo: /hdcp2x/hw_demo/programador_de_claves/
  2. Copiar el encabezado del software file (clave hdcp .h) generado desde la utilidad de software KEYENC (sección Cifrar una clave única para una sola EEPROM en la página 113) al directorio software/key_programmer_src/ y cámbiele el nombre a hdcp_key.h.
  3. Ejecute ./runall.tcl. Este script ejecuta los siguientes comandos:
    • Generar catálogo de IP files
    • Generar el sistema Platform Designer
    • Crear un proyecto Intel Quartus Prime
    • Crear un espacio de trabajo de software y desarrollar el software.
    • Realizar una compilación completa
  4. Descargar el objeto de software File (.sof) al FPGA para programar las claves de producción HDCP encriptadas en la EEPROM.

Genere el diseño de retransmisión Stratix 10 HDMI RX-TXampCon los parámetros Soporte HDCP 2.3 y Soporte HDCP 1.4 activados, siga el siguiente paso para incluir la clave de protección HDCP.

  • Copiar el mif file (hdcp_kmem.mif) generado desde la utilidad de software KEYENC (sección Cifrar una clave única para una EEPROM única en la página 113) Directorio /quartus/hdcp/.

4.3.4. Compilar el diseño
Después de incluir sus propias claves de producción HDCP simples en el FPGA o programar las claves de producción HDCP cifradas en la EEPROM, ahora puede compilar el diseño.

  1. Inicie el software Intel Quartus Prime Pro Edition y abra /quartus/a10_hdmi2_demo.qpf.
  2. Haga clic en Procesamiento ➤ Iniciar compilación.

4.3.5. View los resultados
Al finalizar la demostración, usted podrá: view Los resultados en el receptor externo HDMI habilitado para HDCP.
A view Para obtener los resultados de la demostración, siga estos pasos:

  1. Encienda la placa Intel FPGA.
  2. Cambiar el directorio a /cuarto/.
  3. Escriba el siguiente comando en el Shell de comandos de Nios II para descargar el objeto de software File (.sof) al FPGA. salida nios2-configure-sof_files/ .sof
  4. Encienda la fuente y el receptor HDMI externos compatibles con HDCP (si aún no lo ha hecho). El receptor HDMI externo muestra la salida de su fuente HDMI externa.

4.3.5.1. Botones pulsadores y funciones LED
Utilice los botones pulsadores y las funciones LED del tablero para controlar su demostración.

Tabla 57. Pulsadores e indicadores LED (SUPPORT FRL = 0)

Pulsador/LED Funciones
cpu_resetn Presione una vez para realizar el reinicio del sistema.
usuario_pb[0] Presione una vez para alternar la señal HPD a la fuente HDMI estándar.
usuario_pb[1] • Mantenga presionado para indicarle al núcleo TX que envíe la señal codificada DVI.
• Suelte para enviar la señal codificada HDMI.
• Asegúrese de que el vídeo entrante esté en un espacio de color RGB de 8 bpc.
usuario_pb[2] • Mantenga presionado para indicarle al núcleo TX que deje de enviar los InfoFrames desde las señales de banda lateral.
• Suelte para reanudar el envío de InfoFrames desde las señales de banda lateral.
usuario_led[0] Estado de bloqueo RX HDMI PLL.
• 0: Desbloqueado
• 1: Bloqueado
 usuario_led[1] Estado de bloqueo del núcleo HDMI RX
• 0: Al menos 1 canal desbloqueado
• 1: Los 3 canales bloqueados
usuario_led[2] Estado de descifrado de IP RX HDCP1x.
• 0: Inactivo
• 1: Activo
 usuario_led[3] Estado de descifrado de IP RX HDCP2x.
• 0: Inactivo
• 1: Activo
 usuario_led[4] Estado de bloqueo TX HDMI PLL.
• 0: Desbloqueado
• 1: Bloqueado
 usuario_led[5] Estado de bloqueo PLL del transceptor TX.
• 0: Desbloqueado
• 1: Bloqueado
 usuario_led[6] Estado de cifrado IP TX HDCP1x.
• 0: Inactivo
• 1: Activo
 usuario_led[7] Estado de cifrado IP TX HDCP2x.
• 0: Inactivo
• 1: Activo

Tabla 58. Pulsadores e indicadores LED (SUPPORT FRL = 1)

Pulsador/LED Funciones
cpu_resetn Presione una vez para realizar el reinicio del sistema.
usuario_dipsw Interruptor DIP definido por el usuario para alternar el modo de paso.
• APAGADO (posición predeterminada) = Paso a través
HDMI RX en la FPGA obtiene el EDID del disipador externo y lo presenta a la fuente externa a la que está conectado.
• ON = Puede controlar la tasa FRL máxima de RX desde el terminal Nios II. El comando modifica el EDID RX manipulando el valor máximo de tasa FRL.
Referirse a Ejecución del diseño en diferentes tasas de FRL en la página 33 para obtener más información sobre cómo configurar las diferentes tasas de FRL.
continuado…
Pulsador/LED Funciones
usuario_pb[0] Presione una vez para alternar la señal HPD a la fuente HDMI estándar.
usuario_pb[1] Reservado.
usuario_pb[2] Presione una vez para leer los registros SCDC del disipador conectado al TX de la tarjeta hija Bitec HDMI 2.1 FMC.
Nota: Para habilitar la lectura, debe configurar DEBUG_MODE en 1 en el software.
usuario_led_g[0] Estado de bloqueo del PLL del reloj RX FRL.
• 0: Desbloqueado
• 1: Bloqueado
usuario_led_g[1] Estado de bloqueo de vídeo RX HDMI.
• 0: Desbloqueado
• 1: Bloqueado
usuario_led_g[2] Estado de descifrado de IP RX HDCP1x.
• 0: Inactivo
• 1: Activo
usuario_led_g[3] Estado de descifrado de IP RX HDCP2x.
• 0: Inactivo
• 1: Activo
usuario_led_g[4] Estado de bloqueo del PLL del reloj FRL TX.
• 0: Desbloqueado
• 1: Bloqueado
usuario_led_g[5] Estado de bloqueo de video TX HDMI.
• 0 = Desbloqueado
• 1 = Bloqueado
usuario_led_g[6] Estado de cifrado IP TX HDCP1x.
• 0: Inactivo
• 1: Activo
usuario_led_g[7] Estado de cifrado IP TX HDCP2x.
• 0: Inactivo
• 1: Activo

4.4. Protección de la clave de cifrado incorporada en el diseño de FPGA
Muchos diseños de FPGA implementan cifrado y, a menudo, existe la necesidad de incorporar claves secretas en el flujo de bits del FPGA. En las familias de dispositivos más nuevas, como Intel Stratix 10 e Intel Agilex, existe un bloque de Administrador de dispositivos seguros que puede aprovisionar y administrar de forma segura estas claves secretas. Cuando no existen estas funciones, puede proteger el contenido del flujo de bits del FPGA, incluidas las claves de usuario secretas incorporadas, con cifrado.
Las claves de usuario deben mantenerse seguras dentro de su entorno de diseño y, lo ideal, es agregarlas al diseño mediante un proceso seguro automatizado. Los siguientes pasos muestran cómo puede implementar dicho proceso con las herramientas Intel Quartus Prime.

  1. Desarrollar y optimizar el HDL en Intel Quartus Prime en un entorno no seguro.
  2. Transfiera el diseño a un entorno seguro e implemente un proceso automatizado para actualizar la clave secreta. La memoria en el chip incorpora el valor de la clave. Cuando se actualiza la clave, se inicializa la memoria. file (.mif) puede cambiar y el flujo de ensamblador “quartus_cdb –update_mif” puede cambiar la clave de protección HDCP sin tener que volver a compilar. Este paso es muy rápido de ejecutar y conserva la sincronización original.
  3. Luego, el flujo de bits de Intel Quartus Prime se cifra con la clave FPGA antes de transferir el flujo de bits cifrado nuevamente al entorno no seguro para la prueba final y la implementación.

Se recomienda deshabilitar todo acceso de depuración que pueda recuperar la clave secreta del FPGA. Puede deshabilitar las capacidades de depuración por completo deshabilitando JTAG puerto, o deshabilitar y rehabilitar selectivamenteview que ninguna función de depuración, como el editor de memoria del sistema o Signal Tap, puede recuperar la clave. Consulte AN 556: Uso de las funciones de seguridad de diseño en FPGAs Intel para obtener más información sobre el uso de las funciones de seguridad de FPGA, incluidos los pasos específicos sobre cómo cifrar el flujo de bits de FPGA y configurar opciones de seguridad, como deshabilitar JTAG acceso.

Nota:
Puede considerar el paso adicional de ofuscación o cifrado con otra clave de la clave secreta en el almacenamiento MIF.
Información relacionada
AN 556: Uso de las funciones de seguridad de diseño en Intel FPGA

4.5. Consideraciones de seguridad
Al utilizar la función HDCP, tenga en cuenta las siguientes consideraciones de seguridad.

  • Al diseñar un sistema repetidor, debe bloquear el ingreso del video recibido a la IP de TX en las siguientes condiciones:
    — Si el video recibido está encriptado con HDCP (es decir, se confirma el estado de encriptación hdcp1_enabled o hdcp2_enabled desde la IP RX) y el video transmitido no está encriptado con HDCP (es decir, no se confirma el estado de encriptación hdcp1_enabled o hdcp2_enabled desde la IP TX).
    — Si el video recibido es HDCP TYPE 1 (es decir, se confirma streamid_type de la IP RX) y el video transmitido está encriptado HDCP 1.4 (es decir, se confirma el estado de encriptación hdcp1_enabled de la IP TX)
  • Debe mantener la confidencialidad e integridad de sus claves de producción HDCP y de cualquier clave de cifrado de usuario.
  • Intel recomienda encarecidamente que desarrolle cualquier proyecto Intel Quartus Prime y diseñe fuentes. files que contienen claves de cifrado en un entorno informático seguro para proteger las claves.
  • Intel recomienda encarecidamente que utilice las funciones de seguridad de diseño en los FPGA para proteger el diseño, incluidas las claves de cifrado integradas, contra copias no autorizadas, ingeniería inversa y otras amenazas.ampriendo

Información relacionada
AN 556: Uso de las funciones de seguridad de diseño en Intel FPGA

4.6. Pautas de depuración
Esta sección describe la señal de estado HDCP útil y los parámetros de software que se pueden utilizar para la depuración. También contiene preguntas frecuentes (FAQ) sobre la ejecución del programa de diseño.ampel.

4.6.1. Señales de estado HDCP
Existen varias señales que son útiles para identificar el estado de funcionamiento de los núcleos IP HDCP. Estas señales están disponibles en el diseño exampLos de nivel superior están vinculados a los LED integrados:

Nombre de la señal Función
hdcp1_habilitado_rx Estado de descifrado de IP RX HDCP1x 0: Inactivo
1: activo
hdcp2_habilitado_rx Estado de descifrado de IP RX HDCP2x 0: Inactivo
1: activo
transmisión habilitada hdcp1 Estado de cifrado de IP TX HDCP1x 0: Inactivo
1: activo
transmisión habilitada hdcp2 Estado de cifrado de IP TX HDCP2x 0: Inactivo
1: activo

Consulte la Tabla 57 en la página 115 y la Tabla 58 en la página 115 para conocer las respectivas ubicaciones de los LED.
El estado activo de estas señales indica que la IP HDCP está autenticada y recibe/envía una transmisión de video cifrada. Para cada dirección, solo HDCP1x o HDCP2x
Las señales de estado de cifrado/descifrado están activas. Por ejemploampes decir, si hdcp1_enabled_rx o hdcp2_enabled_rx está activo, el HDCP en el lado RX se habilita y descifra la transmisión de video cifrada de la fuente de video externa.

4.6.2. Modificación de los parámetros del software HDCP
Para facilitar el proceso de depuración de HDCP, puede modificar los parámetros en hdcp.c.
La siguiente tabla resume la lista de parámetros configurables y sus funciones.

Parámetro Función
SOPORTE_HDCP1X Habilitar HDCP 1.4 en el lado TX
SOPORTE_HDCP2X Habilitar HDCP 2.3 en el lado TX
MODO DE DEPURACIÓN HDCP Habilitar mensajes de depuración para TX HDCP
MODO_REPETIDOR Habilitar el modo repetidor para el diseño HDCP, por ejemploample

Para modificar los parámetros, cambie los valores a los valores deseados en hdcp.c. Antes de iniciar la compilación, realice el siguiente cambio en build_sw_hdcp.sh:

  1. Localice la siguiente línea y coméntela para evitar que se modifique el software. file siendo reemplazado por el original files de la ruta de instalación del software Intel Quartus Prime.
    intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - Componentes superiores 3
  2.  Ejecute “./build_sw_hdcp.sh” para compilar el software actualizado.
  3. El .elf generado file Se puede incluir en el diseño a través de dos métodos:
    a. Ejecute “nios2-download -g file nombre>”. Reinicie el sistema una vez completado el proceso de descarga para garantizar un funcionamiento adecuado.
    b. Ejecute “quartus_cdb –-update_mif” para actualizar la inicialización de la memoria. files. Ejecute el ensamblador para generar un nuevo .sof file que incluye el software actualizado.

4.6.3. Preguntas frecuentes (FAQ)
Tabla 59. Síntomas de falla y pautas

Número Síntoma de falla Pauta
1. El RX está recibiendo video cifrado, pero el TX está enviando un video estático en color azul o negro. Esto se debe a que la autenticación TX con el receptor externo no se ha realizado correctamente. Un repetidor compatible con HDCP no debe transmitir el vídeo en formato no cifrado si el vídeo entrante del canal ascendente está cifrado. Para lograrlo, un vídeo estático en color azul o negro reemplaza al vídeo saliente cuando la señal de estado de cifrado TX HDCP está inactiva mientras que la señal de estado de descifrado RX HDCP está activa.
Para conocer las pautas exactas, consulte Consideraciones de seguridad en la página 117. Sin embargo, este comportamiento puede dificultar el proceso de depuración al habilitar el diseño HDCP. A continuación se muestra el método para deshabilitar el bloqueo de video en el diseño exampen:
1. Ubique la siguiente conexión de puerto en el nivel superior del diseño example. Este puerto pertenece al módulo hdmi_tx_top.
2. Modifique la conexión del puerto en la siguiente línea:
2. La señal de estado de cifrado TX HDCP está activa, pero se muestra una imagen de nieve en el receptor descendente. Esto se debe a que el receptor descendente no descifra correctamente el video cifrado saliente.
Asegúrese de proporcionar la constante global (LC128) a la dirección IP HDCP de TX. El valor debe ser el valor de producción y correcto.
3. La señal de estado de cifrado TX HDCP es inestable o está siempre inactiva. Esto se debe a que la autenticación TX con el receptor descendente no se realizó correctamente. Para facilitar el proceso de depuración, puede habilitar la MODO DE DEPURACIÓN HDCP parámetro en hdcp.c. Consulte Modificación de los parámetros del software HDCP en la página 118 de las pautas. Los siguientes puntos 3a-3c podrían ser las posibles causas de una autenticación TX fallida.
3a. El registro de depuración del software sigue imprimiendo este mensaje “HDCP 1.4 no es compatible con el flujo descendente (Rx)”. El mensaje indica que el receptor descendente no admite HDCP 2.3 y HDCP 1.4.
Asegúrese de que el receptor descendente admita HDCP 2.3 o HDCP 1.4.
3b. La autenticación TX falla a mitad de camino. Esto se debe a que cualquier parte de la autenticación TX, como la verificación de firma, la verificación de localidad, etc., puede fallar. Asegúrese de que el receptor descendente esté usando la clave de producción, pero no la clave de fax.
3c. El registro de depuración del software sigue imprimiendo "Re-autenticación Este mensaje indica que el receptor descendente ha solicitado una nueva autenticación porque el video recibido no se descifró correctamente. Asegúrese de proporcionar la constante global (LC128) a la dirección IP HDCP de transmisión. El valor debe ser el valor de producción y el valor debe ser correcto.
continuado…
Número Síntoma de falla Pauta
“es obligatorio” después de completar la autenticación HDCP.
4. La señal de estado de descifrado RX HDCP está inactiva aunque la fuente ascendente haya habilitado HDCP. Esto indica que la IP RX HDCP no ha alcanzado el estado autenticado. De forma predeterminada, la MODO_REPETIDOR El parámetro está habilitado en el diseño example. Si el MODO_REPETIDOR está habilitado, asegúrese de que la IP HDCP de TX esté autenticada.

Cuando el MODO_REPETIDOR Si el parámetro está habilitado, la IP HDCP de RX intenta la autenticación como repetidor si el TX está conectado a un receptor compatible con HDCP. La autenticación se detiene a mitad de camino mientras se espera que la IP HDCP de TX complete la autenticación con el receptor descendente y pase RECEIVERID_LIST a la IP HDCP de RX. El tiempo de espera, tal como se define en la Especificación HDCP, es de 2 segundos. Si la IP HDCP de TX no puede completar la autenticación en este período, la fuente ascendente trata la autenticación como fallida e inicia una nueva autenticación, tal como se especifica en la Especificación HDCP.

Nota: • Referirse a Modificación de los parámetros del software HDCP en la página 118 para conocer el método para deshabilitar el MODO_REPETIDOR parámetro para fines de depuración. Después de deshabilitar el MODO_REPETIDOR parámetro, la IP HDCP RX siempre intenta la autenticación como receptor de punto final. La IP HDCP TX no bloquea el proceso de autenticación.
• Si el MODO_REPETIDOR Si el parámetro no está habilitado, asegúrese de que la clave HDCP proporcionada a la IP HDCP sea el valor de producción y que el valor sea correcto.
5. La señal de estado de descifrado RX HDCP es inestable. Esto significa que la IP HDCP de RX solicitó una nueva autenticación justo después de alcanzar el estado autenticado. Probablemente esto se deba a que la IP HDCP de RX no descifra correctamente el video cifrado entrante. Asegúrese de que la constante global (LC128) proporcionada al núcleo de la IP HDCP de RX sea un valor de producción y que el valor sea correcto.

HDMI Intel Arria 10 FPGA IP Diseño ExampArchivos de la guía del usuario

Para obtener las versiones anteriores y más recientes de esta guía del usuario, consulte HDMI Intel® Arria 10 FPGA IP Design ExampGuía del usuario. Si no se incluye una IP o una versión de software, se aplicará la guía del usuario de la IP o versión de software anterior.
Las versiones de IP son las mismas que las versiones del software Intel Quartus Prime Design Suite hasta la v19.1. A partir de la versión 19.2 o posterior del software Intel Quartus Prime Design Suite, IP
Los núcleos tienen un nuevo esquema de versiones de IP.

Historial de revisiones para HDMI Intel Arria 10 FPGA IP Design ExampGuía del usuario

Versión del documento Versión Intel Quartus Prime Versión IP Cambios
2022.12.27 22.4 19.7.1 Se agregó un nuevo parámetro para seleccionar la revisión de la tarjeta secundaria HDMI a la sección Requisitos de hardware y software del ejemplo de diseño.ample para HDMI 2.0 (modo no FRL).
2022.07.29 22.2 19.7.0 • Notificación de eliminación del componente Cygwin de la versión Windows* de Nios II EDS y el requisito de instalar WSL para los usuarios de Windows*.
• Se actualizó la versión de la tarjeta hija de la Revisión 4 a la 9 cuando corresponde en todo el documento.
2021.11.12 21.3 19.6.1 • Se actualizó la subsección Almacenar claves de producción HDCP cifradas en la memoria flash externa o EEPROM (Compatibilidad con administración de claves HDCP = 1) para describir la nueva utilidad de software de cifrado de claves (KEYENC).
• Se eliminaron las siguientes figuras:
— Matriz de datos de la clave de fax R1 para la clave privada RX
— Matrices de datos de claves de producción HDCP (marcador de posición)
— Matriz de datos de la clave de protección HDCP (clave predefinida)
— Clave de protección HDCP inicializada en hdcp2x_tx_kmem.mif
— Clave de protección HDCP inicializada en hdcp1x_rx_kmem.mif
— Clave de protección HDCP inicializada en hdcp1x_tx_kmem.mif
• Se movió la subsección Asignación de clave HDCP de Clave DCP Files de las Pautas de depuración para almacenar claves de producción HDCP simples en el FPGA (Compatibilidad con administración de claves HDCP = 0).
2021.09.15 21.1 19.6.0 Se eliminó la referencia a ncsim
2021.05.12 21.1 19.6.0 • Se agregó Cuando SOPORTE FRL = 1 o SOPORTE ADMINISTRACIÓN DE CLAVE HDCP = 1 a la descripción de la Figura 29 Ejemplo de diseño de HDCP sobre HDMIampEl diagrama de bloques.
• Se agregaron los pasos en la memoria de clave HDCP files en Tutorial de diseño.
• Se agregó Cuando SUPPORT FRL = 0 a la sección Configurar el hardware.
• Se agregó el paso para activar el parámetro Soporte de administración de claves HDCP en Generar el diseño.
• Se agregó una nueva subsección Almacenar claves de producción HDCP cifradas en la memoria flash externa o EEPROM (Compatibilidad con administración de claves HDCP = 1).
continuado…
Versión del documento Versión Intel Quartus Prime Versión IP Cambios
• Se cambió el nombre de la tabla de botones pulsadores e indicadores LED a Botón pulsador e indicadores LED (SOPORTE FRL = 0).
• Se agregaron botones pulsadores de mesa e indicadores LED (SOPORTE FRL = 1).
• Se agregó un nuevo capítulo Protección de clave de cifrado incorporada en el diseño de FPGA.
• Se agregó un nuevo capítulo Pautas de depuración y subsecciones Señales de estado HDCP, Modificación de parámetros de software HDCP y Preguntas frecuentes.
2021.04.01 21.1 19.6.0 • Componentes de figura actualizados necesarios para el diseño solo RX o solo TX.
• Tabla actualizada generada RTL Files.
• Figura actualizada de componentes superiores HDMI RX.
• Se eliminó la sección del proceso de capacitación del enlace superior HDMI RX.
• Se actualizaron los pasos en Ejecutar el diseño en diferentes tasas de FRL.
• Figura actualizada Diseño HDMI 2.1 ExampEl esquema de cronometraje.
• Señales del esquema de sincronización de tablas actualizadas.
• Se actualizó la figura del diagrama de bloques HDMI RX-TX para agregar una conexión desde el Transceiver Arbiter a la parte superior del TX.
2020.09.28 20.3 19.5.0 • Se eliminó la nota que indicaba que el diseño HDMI 2.1 example en modo FRL solo admite dispositivos de grado de velocidad -1 en el HDMI Intel FPGA IP Design ExampGuía de inicio rápido para dispositivos Intel Arria 10 y diseño HDMI 2.1 ExampSecciones le (Compatible con FRL = 1). El diseño admite todos los niveles de velocidad.
• Se eliminó la información ls_clk de todos los diseños HDMI 2.1.ampSecciones relacionadas. El dominio ls_clk ya no se utiliza en el diseño exampel.
• Se actualizaron los diagramas de bloques para el ejemplo de diseño HDMI 2.1.ample en modo FRL en el diseño HDMI 2.1 Example (Compatible con FRL = 1), Creación de diseños de solo RX o solo TX, Componentes de diseño y secciones de Esquema de sincronización.
• Se actualizaron los directorios y se generaron files lista en las secciones de Estructura de directorio.
• Se eliminaron señales irrelevantes y se agregó o editó la descripción del siguiente ejemplo de diseño HDMI 2.1amplas señales en la sección Señales de interfaz:
— sys_init
—txpll_frl_bloqueado
— tx_os
— señales txphy_rcfg*
—tx_reconfig_done
—txcore_tbcr
— pio_in0_external_connection_export
• Se agregaron los siguientes parámetros en la sección Parámetros de diseño RTL:
— ANCHO DE DIRECCIÓN DE RAM EDID
— BITEC_TARJETA_HIJA_REV
— UTILICE FPLL
— INVERSIÓN DE POLARIDAD
continuado…
Versión del documento Versión Intel Quartus Prime Versión IP Cambios
• Se actualizaron los diagramas de bloques para el ejemplo de diseño HDMI 2.0.ample para el software Intel Quartus Prime Pro Edition en el HDMI 2.0 Design Example (Compatible con FRL = 0), Creación de diseños de solo RX o solo TX, Componentes de diseño y secciones de Esquema de sincronización.
• Se actualizaron los nombres de las señales de reloj y reinicio en la sección Inserción y filtrado de InfoFrame de rango dinámico y masterización (HDR).
• Se eliminaron señales irrelevantes y se agregó o editó la descripción del siguiente ejemplo de diseño HDMI 2.0amplas señales en la sección Señales de interfaz:
—clk_fpga_b3_p
— REFCLK_FMCB_P
— fmcb_la_tx_p_11
— fmcb_la_rx_n_9e
— de_clck
— restablecer_xcvr_powerup
— señales nios_tx_i2c*
— señales hdmi_ti_i2c*
— señales tx_i2c_avalon*
— puente_del_reloj_0_en_clk_clk
— restablecer_puente_0_restablecer_restablecer_n
— señales i2c_master*
— señales nios_tx_i2c*
— medir_exportación_de_conexiones_externas_de_pio_válidas
— señales oc_i2c_av_slave_translator_avalon_an ti_slave_0*
— powerup_cal_done_export
— rx_pma_cal_busy_export
— exportación rx_pma_ch
— señales rx_pma_rcfg_mgmt*
• Se agregó una nota que indica que el banco de pruebas de simulación no es compatible con diseños con el Incluir I2C parámetro habilitado y actualizado el mensaje de simulación en la sección Banco de pruebas de simulación.
• Se actualizó la sección Actualizar su diseño.
2020.04.13 20.1 19.4.0 • Se agregó una nota que indica que el diseño HDMI 2.1 example en modo FRL solo admite dispositivos de grado de velocidad -1 en el HDMI Intel FPGA IP Design ExampGuía de inicio rápido para dispositivos Intel Arria 10 y descripción detallada del diseño HDMI 2.1 ExampSecciones le (Soporte FRL = 1).
• Se trasladó el diseño HDCP sobre HDMI ExampSección para dispositivos Intel Arria 10 de la Guía del usuario de Intel FPGA IP HDMI.
• Se editó la sección Simulación del diseño para incluir el audio.ampgenerador de le, generador de datos de banda lateral y generador de datos auxiliares y actualizó el mensaje de simulación exitosa.
• Se eliminó la nota que indicaba que la simulación solo está disponible para Apoya a FRL Nota sobre diseños deshabilitados. La simulación ahora está disponible para Apoya a FRL También se habilitaron diseños.
• Se actualizó la descripción de la función en la Descripción detallada del diseño HDMI 2.1 ExampSección le (Compatibilidad con FRL habilitada).
continuado…
Versión del documento Versión Intel Quartus Prime Versión IP Cambios
• Se editó el diagrama de bloques en las secciones Diagrama de bloques de diseño RX-TX HDMI 2.1, Componentes de diseño y Creación de diseños solo RX o solo TX para el ejemplo de diseño HDMI 2.1.ampSe agregaron nuevos componentes y se eliminaron componentes que ya no son aplicables.
• Se editó la instrucción del script main.c en la sección Creación de diseños solo RX o solo TX.
• Se actualizaron las secciones de Estructura de directorio para agregar nuevas carpetas y files tanto para HDMI 2.0 como para HDMI
2.1 ejemplo de diseñoampLes.
• Se actualizó la sección Requisitos de hardware y software para el diseño HDMI 2.1ampel.
• Se actualizaron el diagrama de bloques y las descripciones de señales en la sección Inserción y filtrado de InfoFrame de rango dinámico y masterización (HDR) para el ejemplo de diseño HDMI 2.1.ampel.
• Se agregó una nueva sección, Ejecutar el diseño en diferentes velocidades FRL, para el ejemplo de diseño HDMI 2.1.ampLes.
• Se actualizó el diagrama de bloques y las descripciones de señales en la sección Esquema de reloj para el ejemplo de diseño HDMI 2.1.ampel.
• Se agregó una descripción sobre el interruptor DIP del usuario en la sección Configuración de hardware para el ejemplo de diseño HDMI 2.1.ampel.
• Se actualizó la sección Limitaciones de diseño para el diseño HDMI 2.1.ampel.
• Se actualizó la sección Actualizar su diseño.
• Se actualizaron las secciones del banco de pruebas de simulación para el diseño de HDMI 2.0 y HDMI 2.1.ampLes.
2020.01.16 19.4 19.3.0 • Se actualizó el diseño IP de Intel FPGA HDMI ExampLa sección Guía de inicio rápido para dispositivos Intel Arria 10 con información sobre el nuevo diseño HDMI 2.1 agregadoample con modo FRL.
• Se agregó un nuevo capítulo, Descripción detallada del diseño de HDMI 2.1 Example (Compatibilidad con FRL habilitada) que contiene toda la información relevante sobre el diseño recientemente agregadoampel.
• Se renombró el diseño de IP FPGA Intel HDMI Example Descripción detallada a Descripción detallada para Diseño HDMI 2.0 Example para mayor claridad.
2019.10.31 18.1 18.1 • Se agregó generado files en la carpeta tx_control_src: ti_i2c.c y ti_i2c.h.
• Se agregó soporte para la revisión 11 de la tarjeta hija FMC en las secciones Requisitos de hardware y software y Compilación y prueba del diseño.
• Se eliminó la sección Limitación de diseño. La limitación relacionada con la violación de tiempo en las restricciones de sesgo máximo se resolvió en la versión
18.1 de la IP Intel FPGA HDMI.
• Se agregó un nuevo parámetro RTL, BITEC_DAUGHTER_CARD_REV, para permitirle seleccionar la revisión de la tarjeta secundaria HDMI Bitec.
continuado…
Versión del documento Versión Intel Quartus Prime Versión IP Cambios
• Se actualizó la descripción de las señales fmcb_dp_m2c_p y fmcb_dp_c2m_p para incluir información sobre las revisiones de la tarjeta hija FMC 11, 6 y 4.
• Se agregaron las siguientes señales nuevas para la revisión 11 de la tarjeta hija Bitec:
— hdmi_tx_ti_i2c_sda
— hdmi_tx_ti_i2c_scl
— dirección oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave
— oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_write
— oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_readdata
— oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_writedata
— oc_i2c_master_ti_avalon_anti_slave_w aitrequest
• Se agregó una sección sobre cómo actualizar su diseño.
2017.11.06 17.1 17.1 • Se cambió el nombre del núcleo IP HDMI a IP FPGA HDMI Intel según el cambio de marca de Intel.
• Se cambió el término Qsys a Diseñador de plataforma.
• Se agregó información sobre la función de inserción y filtrado de Dynamic Range y Mastering InfoFrame (HDR).
• Se actualizó la estructura del directorio:
— Se agregaron carpetas de scripts y software y files.
— Actualización común y hdr files.
— Se eliminó el atx files.
— Diferenciado files para Intel Quartus Prime Standard Edition e Intel Quartus Prime Pro Edition.
• Se actualizó la sección Generación de diseño para agregar el dispositivo utilizado como 10AX115S2F4I1SG.
• Se editó la velocidad de datos del transceptor para la frecuencia de reloj TMDS de 50-100 MHz a 2550-5000 Mbps.
• Se actualizó la información del enlace RX-TX para que pueda liberar el botón user_pb[2] para deshabilitar el filtrado externo.
• Se actualizó el diagrama de flujo del software Nios II que involucra los controles para el maestro I2C y la fuente HDMI.
• Se agregó información sobre el Ex diseñoample Parámetros de la GUI.
• Se agregaron parámetros de diseño superiores HDMI RX y TX.
• Se agregaron estas señales HDMI RX y TX de nivel superior:
— gestión_clk
- reiniciar
— i2c_clk
—entrada hdmi_clk_in
— Se eliminaron estas señales HDMI RX y TX de nivel superior:
• versión
• i2c_clk
continuado…
Versión del documento Versión Intel Quartus Prime Versión IP Cambios
• Se agregó una nota que indica que la configuración analógica del transceptor se prueba para el kit de desarrollo FPGA Intel Arria 10 y la tarjeta secundaria HDMI 2.0 de Bitec. Puede modificar la configuración analógica para su placa.
• Se agregó un enlace para una solución alternativa para evitar la vibración de la cascada PLL o las rutas de reloj no dedicadas para el reloj de referencia PLL Intel Arria 10.
• Se agregó una nota que indica que no se puede usar un pin RX del transceptor como un refclk CDR para HDMI RX o como un refclk TX PLL para HDMI TX.
• Se agregó una nota sobre cómo agregar la restricción set_max_skew para diseños que usan enlaces TX PMA y PCS.
2017.05.08 17.0 17.0 • Renombrado como Intel.
• Se modificó el número de pieza.
• Se actualizó la estructura del directorio:
— Se agregó HDR files.
— Se cambió qsys_vip_passthrough.qsys a nios.qsys.
- Agregado files designado para Intel Quartus Prime Pro Edition.
• Información actualizada de que el bloque de enlace RX-TX también realiza un filtrado externo en el Infoframe de alto rango dinámico (HDR) a partir de los datos auxiliares HDMI RX e inserta un exampel HDR Infoframe a los datos auxiliares del HDMI TX a través del multiplexor Avalon ST.
• Se agregó una nota para la descripción de PHY nativo del transceptor que indica que para cumplir con el requisito de desviación entre canales TX HDMI, debe configurar la opción de modo de enlace de canal TX en el editor de parámetros PHY nativo del transceptor Arria 10 en Unión PMA y PCS.
• Descripción actualizada de señales de sistema operativo y de medida.
• Se modificaron los oversampfactor de modulación para diferentes velocidades de datos del transceptor en cada rango de frecuencia de reloj TMDS para soportar el esquema de reloj directo TX FPLL.
• Se modificó el esquema de sincronización en cascada TX IOPLL a TX FPLL al esquema directo TX FPLL.
• Se agregaron señales de reconfiguración TX PMA.
• Se editaron los superposiciones USER_LED[7]ampEstado de ling. 1 indica excesosampled (velocidad de datos < 1,000 Mbps en el dispositivo Arria 10).
• Diseño HDMI actualizado ExampTabla de simuladores compatibles. VHDL no compatible con NCSim.
• Se agregó un enlace a la versión archivada del Arria 10 HDMI IP Core Design ExampGuía del usuario.
2016.10.31 16.1 16.1 Lanzamiento inicial.

Corporación Intel. Reservados todos los derechos. Intel, el logotipo de Intel y otras marcas de Intel son marcas comerciales de Intel Corporation o sus subsidiarias. Intel garantiza el rendimiento de sus productos semiconductores y FPGA según las especificaciones actuales de acuerdo con la garantía estándar de Intel, pero se reserva el derecho de realizar cambios en cualquier producto y servicio en cualquier momento sin previo aviso. Intel no asume ninguna responsabilidad que surja de la aplicación o el uso de cualquier información, producto o servicio descrito en este documento, excepto que Intel lo acuerde expresamente por escrito. Se recomienda a los clientes de Intel que obtengan la última versión de las especificaciones del dispositivo antes de confiar en cualquier información publicada y antes de realizar pedidos de productos o servicios. *Otros nombres y marcas pueden reclamarse como propiedad de otros.

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Exampel - icono 1 Versión en línea
intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example - icono Enviar comentarios
Identificación: 683156
Versión: 2022.12.27

Documentos / Recursos

intel HDMI Arria 10 FPGA IP Diseño Example [pdf] Guía del usuario
HDMI Arria 10 FPGA Diseño IP Example, HDMI Arria, 10 FPGA IP Diseño Example, Diseño Example

Referencias

Deja un comentario

Su dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados *