इंटेल एचडीएमआई PHY FPGA IP डिज़ाइन Exampले उपयोगकर्ता गाइड

HDMI PHY डिज़ाइन एक्सampIntel® Arria® 10 डिवाइस के लिए त्वरित आरंभ गाइड

HDMI PHY Intel® FPGA IP डिज़ाइनampइंटेल अरिया® 10 डिवाइसों के लिए यह सॉफ्टवेयर HDMI 2.0 RX-TX रीट्रांसमिट डिज़ाइन पेश करता है, जो संकलन और हार्डवेयर परीक्षण का समर्थन करता है।
जब आप एक डिज़ाइन पूर्व उत्पन्न करते हैंampले, पैरामीटर संपादक स्वचालित रूप से बनाता है fileहार्डवेयर में डिज़ाइन का अनुकरण, संकलन और परीक्षण करना आवश्यक है।

चित्र 1. विकास चरण

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HDMI PHY इंटेल FPGA IP उपयोगकर्ता गाइड

डिजाइन तैयार करना

डिज़ाइन आउटपुट उत्पन्न करने के लिए Intel Quartus® Prime सॉफ़्टवेयर में HDMI PHY Intel FPGA IP पैरामीटर संपादक का उपयोग करेंampलेस.

चित्रा 2. डिजाइन प्रवाह उत्पन्न करना

1. इंटेल अरिया 10 डिवाइस परिवार को लक्षित करने वाला प्रोजेक्ट बनाएं और इच्छित डिवाइस का चयन करें।
2. IP कैटलॉग में, इंटरफ़ेस प्रोटोकॉल ➤ ऑडियो और वीडियो ➤ HDMI TX PHY Intel FPGA IP (या HDMI RX PHY Intel FPGA IP) ढूँढें और डबल-क्लिक करें। नया IP वैरिएंट या नया IP वैरिएशन विंडो दिखाई देती है।
3. अपनी कस्टम IP विविधता के लिए एक शीर्ष-स्तरीय नाम निर्दिष्ट करें। पैरामीटर संपादक आईपी भिन्नता सेटिंग्स को a . में सहेजता है file नाम .ip या .qsys.
4. ओके पर क्लिक करें। पैरामीटर संपादक प्रकट होता है।
   इंटेल कॉर्पोरेशन। सभी अधिकार सुरक्षित। इंटेल, इंटेल लोगो और अन्य इंटेल चिह्न इंटेल के ट्रेडमार्क हैं
   कॉर्पोरेशन या इसकी सहायक कंपनियाँ। इंटेल अपने FPGA और सेमीकंडक्टर उत्पादों के प्रदर्शन को इंटेल की मानक वारंटी के अनुसार वर्तमान विनिर्देशों के अनुसार वारंटी देता है, लेकिन बिना किसी सूचना के किसी भी समय किसी भी उत्पाद और सेवा में बदलाव करने का अधिकार सुरक्षित रखता है। इंटेल यहाँ वर्णित किसी भी जानकारी, उत्पाद या सेवा के अनुप्रयोग या उपयोग से उत्पन्न होने वाली कोई जिम्मेदारी या दायित्व नहीं लेता है, सिवाय इसके कि इंटेल द्वारा लिखित रूप में स्पष्ट रूप से सहमति व्यक्त की गई हो। इंटेल ग्राहकों को सलाह दी जाती है कि वे किसी भी प्रकाशित जानकारी पर भरोसा करने से पहले और उत्पादों या सेवाओं के लिए ऑर्डर देने से पहले डिवाइस विनिर्देशों का नवीनतम संस्करण प्राप्त करें।
   अन्य नामों और ब्रांडों पर दूसरों की संपत्ति होने का दावा किया जा सकता है।
5. डिजाइन एक्स परampले टैब पर, Arria 10 HDMI RX-TX Retransmit का चयन करें।
6. टेस्टबेंच उत्पन्न करने के लिए सिमुलेशन का चयन करें, और हार्डवेयर डिज़ाइन पूर्व उत्पन्न करने के लिए संश्लेषण का चयन करेंampले.
   डिज़ाइन उदाहरण उत्पन्न करने के लिए आपको इनमें से कम से कम एक विकल्प चुनना होगाample files.
   यदि आप दोनों का चयन करते हैं, तो उत्पादन समय अधिक लंबा होगा।
7. उत्पन्न करने के लिए File फ़ॉर्मेट में, Verilog या VHDL का चयन करें.
8. टारगेट डेवलपमेंट किट के लिए, Intel Arria 10 GX FPGA डेवलपमेंट चुनें
   किट। यदि आप डेवलपमेंट किट चुनते हैं, तो टारगेट डिवाइस टारगेट बोर्ड पर मौजूद डिवाइस से मेल खाने के लिए बदल जाती है। Intel Arria 10 GX FPGA डेवलपमेंट किट के लिए, डिफ़ॉल्ट डिवाइस 10AX115S2F4I1SG है।
9. जनरेट एक्स पर क्लिक करेंampले डिजाइन।

डिजाइन का संकलन और परीक्षण

हार्डवेयर पर एक प्रदर्शन परीक्षण को संकलित करने और चलाने के लिए उदाampले डिजाइन, इन चरणों का पालन करें:

1. हार्डवेयर पूर्व सुनिश्चित करेंampले डिजाइन पीढ़ी पूरी हो गई है।
2. इंटेल क्वार्टस प्राइम सॉफ्टवेयर लॉन्च करें और खोलें .क्यूपीएफ file: /quartus/a10_hdmi2_demo.qpf
3. प्रसंस्करण पर क्लिक करें ➤ संकलन शुरू करें।
4. सफल संकलन के बाद, a.sof file क्वार्टस/ आउटपुट में उत्पन्न होता है_fileएस निर्देशिका।
5. Bitec HDMI 2.0 FMC डॉटर कार्ड Rev 11 को ऑन-बोर्ड FMC पोर्ट B (J2) से कनेक्ट करें।
6. बिटेक एफएमसी डॉटर कार्ड के TX (P1) को बाहरी वीडियो स्रोत से कनेक्ट करें।
7. बिटेक एफएमसी डॉटर कार्ड के आरएक्स (पी2) को बाहरी वीडियो सिंक या वीडियो विश्लेषक से कनेक्ट करें।
8. सुनिश्चित करें कि विकास बोर्ड पर सभी स्विच डिफ़ॉल्ट स्थिति में हैं।
9. जेनरेटेड .sof का उपयोग करके डेवलपमेंट बोर्ड पर चयनित Intel Arria 10 डिवाइस को कॉन्फ़िगर करें file (उपकरण ➤ प्रोग्रामर).
10. विश्लेषक को स्रोत से उत्पन्न वीडियो प्रदर्शित करना चाहिए। डिज़ाइन का संकलन और परीक्षण

संबंधित जानकारी
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HDMI PHY इंटेल FPGA आईपी डिजाइन एक्सampले पैरामीटर्स

तालिका 1. HDMI PHY इंटेल FPGA आईपी डिज़ाइन उदाहरणampइंटेल एरिया 10 के लिए पैरामीटर
उपकरण

ये विकल्प केवल Intel Arria 10 डिवाइसों के लिए उपलब्ध हैं।

पैरामीटर	कीमत	विवरण
उपलब्ध डिजाइन पूर्वample
डिजाइन का चयन करें	अरिया 10 HDMI RX-TX रीट्रांसमिट	डिजाइन पूर्व का चयन करेंampली उत्पन्न होना है।

डिजाइन पूर्वample Files
सिमुलेशन	बंद	आवश्यक उत्पन्न करने के लिए इस विकल्प को चालू करें fileसिमुलेशन टेस्टबेंच के लिए एस।
संश्लेषण	बंद	आवश्यक उत्पन्न करने के लिए इस विकल्प को चालू करें fileइंटेल क्वार्टस प्राइम संकलन और हार्डवेयर प्रदर्शन के लिए।

उत्पन्न एचडीएल प्रारूप
उत्पन्न File प्रारूप	वेरिलॉग, वीएचडीएल	जेनरेट किए गए डिज़ाइन के लिए अपना पसंदीदा एचडीएल प्रारूप चुनेंample fileतय करना। टिप्पणी: यह विकल्प केवल जनरेट किए गए शीर्ष स्तर के IP के लिए प्रारूप निर्धारित करता है fileएस। अन्य सभी fileएस (उदाहरण, पूर्वampले टेस्टबेंच और शीर्ष स्तर files हार्डवेयर प्रदर्शन के लिए) वेरिलॉग एचडीएल प्रारूप में हैं।

लक्ष्य विकास किट
बोर्ड का चयन करें	कोई विकास किट नहीं,	लक्षित डिजाइन पूर्व के लिए बोर्ड का चयन करेंampले.
	अरिया 10 GX FPGA विकास किट, कस्टम डेवलपमेंट किट	कोई विकास किट नहीं: यह विकल्प डिज़ाइन के लिए सभी हार्डवेयर पहलुओं को छोड़ देता हैampले। IP कोर सभी पिन असाइनमेंट को वर्चुअल पिन पर सेट करता है। Arria 10 GX FPGA डेवलपमेंट किट: यह विकल्प स्वचालित रूप से प्रोजेक्ट के लक्ष्य डिवाइस को इस डेवलपमेंट किट पर मौजूद डिवाइस से मिलान करने के लिए चुनता है। आप लक्ष्य डिवाइस को इस विकल्प का उपयोग करके बदल सकते हैं। लक्ष्य डिवाइस बदलें यदि आपके बोर्ड संशोधन में कोई भिन्न डिवाइस वैरिएंट है तो पैरामीटर। IP कोर डेवलपमेंट किट के अनुसार सभी पिन असाइनमेंट सेट करता है।
		कस्टम डेवलपमेंट किट: यह विकल्प डिज़ाइन को कस्टम डेवलपमेंट किट में बदलने की अनुमति देता है।ampइंटेल FPGA के साथ किसी थर्ड पार्टी डेवलपमेंट किट पर परीक्षण किया जाना चाहिए। आपको पिन असाइनमेंट को स्वयं सेट करने की आवश्यकता हो सकती है।

लक्ष्य डिवाइस
लक्ष्य डिवाइस बदलें	बंद	इस विकल्प को चालू करें और डेवलपमेंट किट के लिए डिवाइस के पसंदीदा संस्करण का चयन करें।

HDMI 2.0 PHY डिज़ाइन एक्सample

HDMI PHY इंटेल FPGA आईपी डिजाइन उदाहरणampयह एक HDMI इंस्टैंस समानांतर लूपबैक को प्रदर्शित करता है जिसमें तीन RX चैनल और चार TX चैनल शामिल हैं, जो 6 Gbps तक की डेटा दर पर काम करते हैं।

उत्पन्न HDMI PHY इंटेल FPGA आईपी डिजाइन उदाहरणampले डिजाइन पूर्व के समान हैampएचडीएमआई इंटेल एफपीजीए आईपी कोर में उत्पन्न फ़ाइल। हालाँकि, यह डिज़ाइन एक्सampयह HDMI इंटेल FPGA IP कोर डिज़ाइन उदाहरण में कस्टम RTL के बजाय नए TX PHY, RX PHY और PHY आर्बिटर का उपयोग करता हैampले.

चित्र 3. HDMI 2.0 PHY डिज़ाइन उदाहरणample

मॉड्यूल	विवरण
आरएक्स पीएचवाई	RX PHY सीरियल HDMI डेटा को रिकवर करता है और इसे रिकवर किए गए क्लॉक डोमेन (rx_clk[2:0]) पर समानांतर प्रारूप में HDMI RX कोर को भेजता है। डेटा को वीडियो में डिकोड किया जाता है

मॉड्यूल	विवरण
	AXI4-स्ट्रीम वीडियो के माध्यम से आउटपुट होने वाला डेटा। RX PHY, PHY इंटरफ़ेस के माध्यम से HDMI RX कोर को vid_clk और ls_clk सिग्नल भी भेजता है।
एचडीएमआई TX कोर	HDMI TX कोर AXI4-स्ट्रीम वीडियो डेटा प्राप्त करता है और इसे HDMI प्रारूप समानांतर डेटा में एनकोड करता है। HDMI TX कोर इस डेटा को TX PHY को भेजता है।
एचडीएमआई आरएक्स कोर	आईपी, आरएक्स पीएचवाई से सीरियल डेटा प्राप्त करता है और डेटा संरेखण, चैनल डिस्क्यू, टीएमडीएस डिकोडिंग, सहायक डेटा डिकोडिंग, वीडियो डेटा डिकोडिंग, ऑडियो डेटा डिकोडिंग और डिस्क्रैम्बलिंग करता है।
TX पीएचवाई	HDMI TX कोर से समानांतर डेटा प्राप्त करता है और उसे क्रमबद्ध करता है तथा HDMI TMDS स्ट्रीम आउटपुट करता है। TX PHY HDMI TX कोर के लिए tx_clk उत्पन्न करता है। TX PHY vid_clk और ls_clk भी उत्पन्न करता है तथा इन संकेतों को PHY इंटरफ़ेस के माध्यम से HDMI TX कोर को भेजता है।
आईओपीएलएल	AXI300-स्ट्रीम इंटरफ़ेस के लिए 4 मेगाहर्ट्ज AXI सीरियल स्ट्रीम घड़ी उत्पन्न करता है।
I2C मास्टर	विभिन्न पीसीबी घटकों को कॉन्फ़िगर करने के लिए।

हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर आवश्यकताएँ

डिज़ाइन पूर्व के परीक्षण के लिए इंटेल निम्नलिखित हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर का उपयोग करता हैampले.

हार्डवेयर

• इंटेल एरिया 10 जीएक्स एफपीजीए डेवलपमेंट किट
• HDMI स्रोत (ग्राफ़िक्स प्रोसेसर यूनिट (GPU)
• HDMI सिंक (मॉनीटर)
• बिटेक HDMI FMC 2.0 डॉटर कार्ड (संशोधन 11)
• एचडीएमआई केबल

सॉफ़्टवेयर

• इंटेल क्वार्टस प्राइम प्रो संस्करण (हार्डवेयर परीक्षण के लिए)
• मॉडलसिम* – इंटेल एफपीजीए संस्करण, मॉडलसिम – इंटेल एफपीजीए स्टार्टर संस्करण, एनसीसिम,
  रिवेरा-प्रो*, वीसीएस* (केवल वेरिलॉग एचडीएल)/वीसीएस एमएक्स, या एक्सेलियम* पैरेलल सिम्युलेटर

निर्देशिका संरचना

निर्देशिकाओं में उत्पन्न file HDMI इंटेल FPGA आईपी डिजाइन पूर्व के लिएampले.

चित्र 4. डिज़ाइन उदाहरण के लिए निर्देशिका संरचनाample

पुनर्संरचना अनुक्रम प्रवाह

चित्र 5. बहु-दर पुनर्संरचना अनुक्रम प्रवाह 

यह चित्र नियंत्रक के बहु-दर पुनर्संरचना अनुक्रम प्रवाह को दर्शाता है जब यह इनपुट डेटा स्ट्रीम और संदर्भ घड़ी आवृत्ति प्राप्त करता है, या जब ट्रांसीवर अनलॉक होता है।

इंटरफ़ेस सिग्नल

तालिका में HDMI PHY Intel FPGA IP डिज़ाइन उदाहरण के लिए संकेतों की सूची दी गई हैampले.

तालिका 3. शीर्ष-स्तरीय सिग्नल

संकेत	दिशा	चौड़ाई	विवरण
ऑन-बोर्ड ऑसिलेटर सिग्नल
clk_fpga_b3_p	इनपुट	1	कोर संदर्भ घड़ी के लिए 100 मेगाहर्ट्ज फ्री रनिंग घड़ी
refclk_fmcb_p	इनपुट	1	ट्रांसीवर के पावर-अप कैलिब्रेशन के लिए निश्चित दर संदर्भ घड़ी। यह डिफ़ॉल्ट रूप से 625 मेगाहर्ट्ज है, लेकिन किसी भी आवृत्ति का हो सकता है

उपयोगकर्ता पुश बटन और एल.ई.डी.
cpu_resetn	इनपुट	1	वैश्विक रीसेट
उपयोगकर्ता_led_g	उत्पादन	2	हरे रंग का एलईडी डिस्प्ले

FMC पोर्ट B पर HDMI FMC डॉटर कार्ड पिन
fmcb_gbtclk_m2c_p_0	इनपुट	1	HDMI RX TMDS घड़ी
fmcb_dp_m2c_p	इनपुट	3	HDMI RX लाल, हरा और नीला डेटा चैनल • बिटेक बेटी कार्ड संशोधन 11 — [0]: आरएक्स टीएमडीएस चैनल 1 (हरा) — [1]: आरएक्स टीएमडीएस चैनल 2 (लाल) — [2]: आरएक्स टीएमडीएस चैनल 0 (नीला)
fmcb_dp_c2m_p	उत्पादन	4	HDMI TX घड़ी, लाल, हरा और नीला डेटा चैनल • बिटेक बेटी कार्ड संशोधन 11 — [0]: TX TMDS चैनल 2 (लाल) — [1]: TX TMDS चैनल 1 (हरा) — [2]: TX TMDS चैनल 0 (नीला) — [3]: TX TMDS क्लॉक चैनल
fmcb_la_rx_p_9	इनपुट	1	HDMI RX +5V पावर डिटेक्ट
fmcb_la_rx_p_8	इनपुट	1	HDMI RX हॉट प्लग का पता लगाना
fmcb_la_rx_n_8	इनपुट	1	डीडीसी और एससीडीसी के लिए एचडीएमआई आरएक्स आई2सी एसडीए
fmcb_la_tx_p_10	इनपुट	1	डीडीसी और एससीडीसी के लिए एचडीएमआई आरएक्स आई2सी एससीएल
fmcb_la_tx_p_12	इनपुट	1	HDMI TX हॉट प्लग का पता लगाना
fmcb_la_tx_n_12	इनपुट	1	डीडीसी और एससीडीसी के लिए एचडीएमआई आई2सी एसडीए
fmcb_la_rx_p_10	इनपुट	1	डीडीसी और एससीडीसी के लिए एचडीएमआई आई2सी एससीएल
fmcb_la_tx_p_11	इनपुट	1	रीड्राइवर नियंत्रण के लिए HDMI I2C SDA
fmcb_la_rx_n_9	इनपुट	1	रीड्राइवर नियंत्रण के लिए HDMI I2C SCL

क्लॉकिंग स्कीम

निम्नलिखित HDMI PHY इंटेल FPGA IP डिज़ाइन एक्स की क्लॉकिंग योजना हैampपर:

• clk_fpga_b3_p NIOS प्रोसेसर और नियंत्रण कार्यों को चलाने के लिए 100 मेगाहर्ट्ज फिक्स्ड रेट क्लॉक है। यदि आपूर्ति की गई आवृत्ति सही है, तो user_led_g[1] हर सेकंड के लिए टॉगल करता है।
• refclk_fmcb_p ट्रांसीवर के पावर-अप कैलिब्रेशन के लिए एक निश्चित दर संदर्भ घड़ी है। यह डिफ़ॉल्ट रूप से 625 मेगाहर्ट्ज है, लेकिन किसी भी आवृत्ति का हो सकता है।
• fmcb_gbtclk_m2c_p_0 HDMI RX के लिए TMDS घड़ी है। इस घड़ी का उपयोग HDMI TX ट्रांसीवर को चलाने के लिए भी किया जाता है। यदि आपूर्ति की गई आवृत्ति 148.5 मेगाहर्ट्ज है, तो user_led_g[0] हर सेकंड के लिए टॉगल करता है।

हार्डवेयर सेटअप

HDMI PHY इंटेल FPGA आईपी डिजाइन उदाहरणample HDMI 2.0b सक्षम है और एक मानक HDMI वीडियो स्ट्रीम के लिए लूप-थ्रू प्रदर्शन करता है।

हार्डवेयर परीक्षण चलाने के लिए, HDMI-सक्षम डिवाइस जैसे कि HDMI इंटरफेस वाले ग्राफिक्स कार्ड को Bitec HDMI 2.0 डॉटर कार्ड पर HDMI RX कनेक्टर से कनेक्ट करें, जो डेटा को ट्रांसीवर RX ब्लॉक और HDMI RX तक पहुंचाता है।

1. एचडीएमआई सिंक पोर्ट को एक मानक वीडियो स्ट्रीम में डिकोड करता है और उसे क्लॉक रिकवरी कोर को भेजता है।
2. HDMI RX कोर वीडियो, सहायक और ऑडियो डेटा को डीकोड करता है, जिसे AXI4-स्ट्रीम इंटरफेस के माध्यम से HDMI TX कोर पर वापस लूप किया जाता है।
3. एफएमसी डॉटर कार्ड का एचडीएमआई स्रोत पोर्ट छवि को मॉनिटर तक पहुंचाता है।
4. सिस्टम रीसेट करने के लिए cpu_resetn बटन को एक बार दबाएँ।
   टिप्पणी: यदि आप किसी अन्य Intel FPGA डेवलपमेंट बोर्ड का उपयोग करना चाहते हैं, तो आपको डिवाइस असाइनमेंट और पिन असाइनमेंट बदलना होगा। Intel Arria 10 FPGA डेवलपमेंट किट और Bitec HDMI 2.0 डॉटर कार्ड के लिए ट्रांसीवर एनालॉग सेटिंग का परीक्षण किया जाता है। आप अपने बोर्ड के लिए सेटिंग संशोधित कर सकते हैं।

HDMI PHY Intel के लिए दस्तावेज़ संशोधन इतिहास
एफपीजीए आईपी डिजाइन पूर्वampले उपयोगकर्ता गाइड

दस्तावेज़ संस्करण	इंटेल क्वार्टस प्राइम संस्करण	आईपी ​​संस्करण	परिवर्तन
2022.07.20	22.2	1.0.0	प्रारंभिक रिहाई।

दस्तावेज़ / संसाधन

इंटेल एचडीएमआई PHY FPGA IP डिज़ाइन Example [पीडीएफ] उपयोगकर्ता गाइड HDMI PHY FPGA आईपी डिजाइन एक्सampले, HDMI PHY, FPGA आईपी डिजाइन एक्सampले, HDMI PHY आईपी डिजाइन एक्सampले, एफपीजीए आईपी डिजाइन एक्सampले, आईपी डिजाइन पूर्वampले, 732781

संदर्भ

• उपयोगकर्ता पुस्तिका