intel HDMI PHY FPGA IP дизайны ExampПайдаланушы нұсқаулығы

HDMI PHY Design ExampIntel® Arria® 10 құрылғыларына арналған жылдам бастау нұсқаулығы

HDMI PHY Intel® FPGA IP дизайны, мысалыampIntel Arria® 10 құрылғыларына арналған le компиляцияны және аппараттық құралды сынауды қолдайтын HDMI 2.0 RX-TX қайта жіберу дизайнымен ерекшеленеді.
Дизайнды жасаған кезде бұрынғыample, параметр өңдегіші автоматты түрде жасайды fileдизайнды модельдеу, құрастыру және аппараттық құралда сынау үшін қажет.

Сурет 1. Даму қадамдары

Қатысты ақпарат
HDMI PHY Intel FPGA IP пайдаланушы нұсқаулығы

Дизайнды құру

Дизайнды жасау үшін Intel Quartus® Prime бағдарламалық құралындағы HDMI PHY Intel FPGA IP параметр өңдегішін пайдаланыңыз.amples.

Сурет 2. Дизайн ағынын құру

1. Intel Arria 10 құрылғылар тобына бағытталған жобаны жасаңыз және қажетті құрылғыны таңдаңыз.
2. IP каталогында Interface Protocols ➤ Audio & Video ➤ HDMI TX PHY Intel FPGA IP (немесе HDMI RX PHY Intel FPGA IP) тармағын тауып, екі рет басыңыз. Жаңа IP нұсқасы немесе Жаңа IP нұсқасы терезесі пайда болады.
3. Теңшелетін IP нұсқасы үшін жоғарғы деңгейлі атауды көрсетіңіз. Параметр өңдегіші IP вариациясының параметрлерін а ішінде сақтайды file .ip немесе .qsys деп аталады.
4. OK түймесін басыңыз. Параметр өңдегіші пайда болады.
   Intel корпорациясы. Барлық құқықтар сақталған. Intel, Intel логотипі және басқа Intel белгілері Intel компаниясының сауда белгілері болып табылады
   Корпорация немесе оның еншілес компаниялары. Intel өзінің FPGA және жартылай өткізгіш өнімдерінің Intel стандартты кепілдігіне сәйкес ағымдағы техникалық сипаттамаларға сәйкес орындалуына кепілдік береді, бірақ кез келген өнімдер мен қызметтерге кез келген уақытта ескертусіз өзгертулер енгізу құқығын өзіне қалдырады. Intel жазбаша түрде тікелей келіскен жағдайларды қоспағанда, Intel компаниясы осы құжатта сипатталған кез келген ақпаратты, өнімді немесе қызметті қолданудан немесе пайдаланудан туындайтын жауапкершілікті немесе жауапкершілікті өз мойнына алмайды. Intel тұтынушыларына жарияланған ақпаратқа сенбес бұрын және өнімдерге немесе қызметтерге тапсырыс бермес бұрын құрылғы сипаттамаларының соңғы нұсқасын алу ұсынылады.
   Басқа атаулар мен брендтер басқалардың меншігі ретінде талап етілуі мүмкін.
5. Дизайн бойынша Exampқойындысында Arria 10 HDMI RX-TX Retransmit таңдаңыз.
6. Сынақ үстелін жасау үшін «Симуляция» таңдаңыз, ал аппараттық дизайнды жасау үшін «Синтез» таңдаңызampле.
   Бұрынғы дизайнды жасау үшін осы опциялардың кем дегенде біреуін таңдау керекample files.
   Егер екеуін де таңдасаңыз, генерациялау уақыты ұзарады.
7. Жасау үшін File Формат, Verilog немесе VHDL таңдаңыз.
8. Target Development Kit үшін Intel Arria 10 GX FPGA Development таңдаңыз
   Жинақ. Егер сіз әзірлеу жинағын таңдасаңыз, мақсатты құрылғы мақсатты тақтадағы құрылғыға сәйкес келетіндей өзгереді. Intel Arria 10 GX FPGA әзірлеу жинағы үшін әдепкі құрылғы 10AX115S2F4I1SG болып табылады.
9. Жасау түймесін басыңызample Дизайн.

Дизайнды құрастыру және сынау

Аппараттық құралда демонстрациялық сынақты құрастыру және іске қосу үшінampжобалау үшін мына қадамдарды орындаңыз:

1. Аппараттық құралдарды қамтамасыз етіңізampдизайн генерациясы аяқталды.
2. Intel Quartus Prime бағдарламалық құралын іске қосыңыз және ашыңыз .qpf file: /quartus/a10_hdmi2_demo.qpf
3. Өңдеу ➤ Компиляцияны бастау түймешігін басыңыз.
4. Сәтті құрастырудан кейін .sof file кварта/шығару_ ішінде жасаладыfiles каталогы.
5. Bitec HDMI 2.0 FMC Daughter Card Rev 11 құрылғысын борттық FMC портына B (J2) қосыңыз.
6. Bitec FMC еншілес картасының TX (P1) құрылғысын сыртқы бейне көзіне қосыңыз.
7. Bitec FMC еншілес картасының RX (P2) құрылғысын сыртқы бейне раковинасына немесе бейне анализаторға қосыңыз.
8. Әзірлеу тақтасындағы барлық қосқыштардың әдепкі күйде екеніне көз жеткізіңіз.
9. Жасалған .sof көмегімен әзірлеу тақтасында таңдалған Intel Arria 10 құрылғысын конфигурациялаңыз file (Құралдар ➤ Бағдарламашы).
10. Анализатор көзден жасалған бейнені көрсетуі керек. Дизайнды құрастыру және сынау

Қатысты ақпарат
Intel Arria 10 FPGA әзірлеу жинағы пайдаланушы нұсқаулығы

HDMI PHY Intel FPGA IP Design Example Параметрлер

Кесте 1. HDMI PHY Intel FPGA IP Design Example Intel Arria 10 параметрлері
Құрылғылар

Бұл опциялар тек Intel Arria 10 құрылғылары үшін қол жетімді.

Параметр	Мән	Сипаттама
Қолжетімді дизайн Example
Дизайн таңдаңыз	Arria 10 HDMI RX-TX қайта жіберу	Дизайнды таңдаңыз, мысалыampқұрылады.

Дизайн Example Files
Модельдеу	Қосу өшіру	Қажетті жасау үшін осы опцияны қосыңыз files симуляциялық сынақ үстелі үшін.
Синтез	Қосу өшіру	Қажетті жасау үшін осы опцияны қосыңыз files Intel Quartus Prime компиляциясы мен аппараттық құралдарды көрсетуге арналған.

Жасалған HDL пішімі
Жасау File Формат	Verilog, VHDL	Жасалған дизайн үшін қалаған HDL пішімін таңдаңыз, мысалыample fileорнату. Ескерту: Бұл опция жасалған жоғары деңгейлі IP пішімін ғана анықтайды fileс. Барлық басқа files (мысалы, мысample testbenches және жоғарғы деңгей files аппараттық құралдарды көрсетуге арналған) Verilog HDL пішімінде.

Мақсатты даму жинағы
Тақтаны таңдаңыз	Әзірлеу жинағы жоқ,	Мақсатты дизайн үшін тақтаны таңдаңыз, мысалыampле.
	Arria 10 GX FPGA әзірлеу жинағы, Арнайы әзірлеу жинағы	Әзірлеу жинағы жоқ: Бұл опция дизайнның барлық аппараттық аспектілерін жоққа шығарады, мысалыampле. IP өзегі барлық пин тағайындауларын виртуалды түйреуіштерге орнатады. Arria 10 GX FPGA әзірлеу жинағы: Бұл опция осы әзірлеу жинағындағы құрылғыға сәйкестендіру үшін жобаның мақсатты құрылғысын автоматты түрде таңдайды. көмегімен мақсатты құрылғыны өзгертуге болады Мақсатты құрылғыны өзгерту егер тақтаның нұсқасында басқа құрылғы нұсқасы болса, параметр. IP өзегі әзірлеу жинағына сәйкес барлық түйреуіш тағайындауларын орнатады.
		Пайдаланушы әзірлеу жинағы: Бұл опция дизайнға мүмкіндік бередіampIntel FPGA бар үшінші тарап әзірлеу жинағында сыналады. Сізге пин тағайындауларын өзіңіз орнату қажет болуы мүмкін.

Мақсатты құрылғы
Мақсатты құрылғыны өзгерту	Қосу өшіру	Осы опцияны қосыңыз және әзірлеу жинағы үшін қолайлы құрылғы нұсқасын таңдаңыз.

HDMI 2.0 PHY Design Example

HDMI PHY Intel FPGA IP дизайны, мысалыample 6 Гбит/с дейінгі деректер жылдамдығымен жұмыс істейтін үш RX арнасы мен төрт TX арнасынан тұратын бір HDMI данасын параллельді кері циклды көрсетеді.

Жасалған HDMI PHY Intel FPGA IP дизайны, мысалыample бұрынғы дизайнмен бірдейampHDMI Intel FPGA IP ядросында жасалған. Дегенмен, бұл дизайн бұрынғыample HDMI Intel FPGA IP негізгі дизайнындағы реттелетін RTL орнына жаңа TX PHY, RX PHY және PHY арбитрын пайдаланады.ampле.

Сурет 3. HDMI 2.0 PHY Design Example

Модуль	Сипаттама
RX PHY	RX PHY сериялық HDMI деректерін қалпына келтіреді және оны қалпына келтірілген сағат домендерінде (rx_clk[2:0]) параллель пішімде HDMI RX өзегіне жібереді. Деректер бейнеге декодталған

Модуль	Сипаттама
	деректер AXI4-ағынды бейне арқылы шығарылады. RX PHY сонымен қатар PHY интерфейсі арқылы HDMI RX өзегіне vid_clk және ls_clk сигналдарын жібереді.
HDMI TX ядросы	HDMI TX өзегі AXI4 ағыны бейне деректерін қабылдайды және оны HDMI пішіміндегі параллель деректерге кодтайды. HDMI TX ядросы бұл деректерді TX PHY құрылғысына жібереді.
HDMI RX ядросы	IP RX PHY жүйесінен сериялық деректерді алады және деректерді туралауды, арнаны бұрмалауды, TMDS декодтауын, көмекші деректерді декодтауды, бейне деректерін декодтауды, дыбыс деректерін декодтауды және декодтауды орындайды.
TX PHY	HDMI TX өзегінен параллель деректерді қабылдайды және сериялайды және HDMI TMDS ағындарын шығарады. TX PHY HDMI TX ядросы үшін tx_clk шығарады. TX PHY сонымен қатар vid_clk және ls_clk жасайды және бұл сигналдарды PHY интерфейсі арқылы HDMI TX өзегіне жібереді.
IOPLL	AXI300-ағыны интерфейсі үшін 4 МГц AXI сериялық ағын сағатын жасайды.
I2C шебері	Әртүрлі ПХД құрамдастарын конфигурациялау үшін.

Аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз ету талаптары

Intel корпорациясы дизайнды сынау үшін келесі аппараттық және бағдарламалық құралды пайдаланадыampле.

Аппараттық құрал

• Intel Arria 10 GX FPGA әзірлеу жинағы
• HDMI көзі (графикалық процессор бірлігі (GPU)
• HDMI раковинасы (монитор)
• Bitec HDMI FMC 2.0 еншілес картасы (11 нұсқа)
• HDMI кабельдері

Бағдарламалық қамтамасыз ету

• Intel Quartus Prime Pro Edition (аппараттық құралдарды тексеру үшін)
• ModelSim* – Intel FPGA Edition, ModelSim – Intel FPGA Starter Edition, NCSim,
  Riviera-PRO*, VCS* (тек Verilog HDL)/VCS MX немесе Xcelium* параллель тренажер

Каталог құрылымы

Каталогтар жасалғандарды қамтиды file HDMI Intel FPGA IP дизайны үшін, мысалыampле.

Сурет 4. Дизайнға арналған каталог құрылымы Example

Қайта конфигурациялау реттілігі ағыны

Сурет 5. Көп жылдамдықты қайта конфигурациялау реттілігі ағыны 

Сурет контроллердің кіріс деректер ағыны мен анықтамалық тактілік жиілігін қабылдағанда немесе трансивер құлыптан босатылған кездегі көп жылдамдықты қайта конфигурациялау реттілігі ағынын суреттейді.

Интерфейс сигналдары

Кестелерде HDMI PHY Intel FPGA IP дизайнына арналған сигналдар тізімі берілгенampле.

Кесте 3. Жоғарғы деңгей сигналдары

Сигнал	Бағыт	Ені	Сипаттама
Борттық осциллятор сигналы
clk_fpga_b3_p	Енгізу	1	Негізгі анықтамалық сағат үшін 100 МГц бос жұмыс сағаты
refclk_fmcb_p	Енгізу	1	Трансиверді қосу калибрлеуіне арналған бекітілген жылдамдықты анықтамалық сағат. Ол әдепкі бойынша 625 МГц, бірақ кез келген жиілікте болуы мүмкін

Пайдаланушы түймелері мен жарық диодтары
cpu_resetn	Енгізу	1	Ғаламдық қалпына келтіру
user_led_g	Шығару	2	Жасыл жарықдиодты дисплей

FMC B портындағы HDMI FMC Daughter картасы түйреуіштері
fmcb_gbtclk_m2c_p_0	Енгізу	1	HDMI RX TMDS сағаты
fmcb_dp_m2c_p	Енгізу	3	HDMI RX қызыл, жасыл және көк деректер арналары • Bitec еншілес картасының 11 нұсқасы — [0]: RX TMDS арна 1 (жасыл) — [1]: RX TMDS арна 2 (Қызыл) — [2]: RX TMDS арна 0 (көк)
fmcb_dp_c2m_p	Шығару	4	HDMI TX сағаты, қызыл, жасыл және көк деректер арналары • Bitec еншілес картасының 11 нұсқасы — [0]: TX TMDS арна 2 (Қызыл) — [1]: TX TMDS арна 1 (жасыл) — [2]: TX TMDS арнасы 0 (көк) — [3]: TX TMDS сағат арнасы
fmcb_la_rx_p_9	Енгізу	1	HDMI RX +5V қуатты анықтау
fmcb_la_rx_p_8	Енгізу	1	HDMI RX ыстық қосқышты анықтау
fmcb_la_rx_n_8	Енгізу	1	DDC және SCDC үшін HDMI RX I2C SDA
fmcb_la_tx_p_10	Енгізу	1	DDC және SCDC үшін HDMI RX I2C SCL
fmcb_la_tx_p_12	Енгізу	1	HDMI TX ыстық штепсельді анықтау
fmcb_la_tx_n_12	Енгізу	1	DDC және SCDC үшін HDMI I2C SDA
fmcb_la_rx_p_10	Енгізу	1	DDC және SCDC үшін HDMI I2C SCL
fmcb_la_tx_p_11	Енгізу	1	Қайта драйверді басқаруға арналған HDMI I2C SDA
fmcb_la_rx_n_9	Енгізу	1	Қайта драйверді басқаруға арналған HDMI I2C SCL

Сағат схемасы

Төменде HDMI PHY Intel FPGA IP дизайнының сағат схемасы берілгенampле:

• clk_fpga_b3_p — NIOS процессорын және басқару функцияларын іске қосуға арналған 100 МГц бекітілген жылдамдықты сағат. Берілген жиілік дұрыс болса, user_led_g[1] секунд сайын ауысады.
• refclk_fmcb_p – трансиверлерді қосуды калибрлеуге арналған бекітілген жылдамдықты анықтамалық сағат. Ол әдепкі бойынша 625 МГц, бірақ кез келген жиілікте болуы мүмкін.
• fmcb_gbtclk_m2c_p_0 — HDMI RX үшін TMDS сағаты. Бұл сағат HDMI TX трансиверлерін басқару үшін де қолданылады. Берілген жиілік 148.5 МГц болса, user_led_g[0] секунд сайын ауысады.

Аппараттық құралды орнату

HDMI PHY Intel FPGA IP дизайны, мысалыample HDMI 2.0b мүмкіндігіне ие және стандартты HDMI бейне ағыны үшін циклді демонстрацияны орындайды.

Аппараттық құралды тексеруді орындау үшін, HDMI интерфейсі бар графикалық карта сияқты HDMI қосылған құрылғыны Bitec HDMI 2.0 енші картасындағы HDMI RX қосқышына қосыңыз, ол деректерді трансивер RX блогына және HDMI RX желісіне бағыттайды.

1. HDMI раковинасы портты стандартты бейне ағынына декодтайды және оны сағатты қалпына келтіру ядросына жібереді.
2. HDMI RX өзегі AXI4 ағыны интерфейсі арқылы HDMI TX өзегіне оралатын бейне, көмекші және дыбыс деректерін декодтайды.
3. FMC еншілес картасының HDMI көз порты кескінді мониторға жібереді.
4. Жүйені қалпына келтіруді орындау үшін cpu_resetn түймесін бір рет басыңыз.
   Ескерту: Басқа Intel FPGA әзірлеу тақтасын пайдаланғыңыз келсе, құрылғы тағайындаулары мен түйреуіш тағайындауларын өзгертуіңіз керек. Трансивердің аналогтық параметрі Intel Arria 10 FPGA әзірлеу жинағы және Bitec HDMI 2.0 еншілес картасы үшін сыналған. Сіз өзіңіздің тақтаңыздың параметрлерін өзгерте аласыз.

HDMI PHY Intel үшін құжатты қайта қарау тарихы
FPGA IP дизайны ExampПайдаланушы нұсқаулығы

Құжат нұсқасы	Intel Quartus Prime нұсқасы	IP нұсқасы	Өзгерістер
2022.07.20	22.2	1.0.0	Бастапқы шығарылым.

Құжаттар / Ресурстар

intel HDMI PHY FPGA IP дизайны Example [pdf] Пайдаланушы нұсқаулығы HDMI PHY FPGA IP дизайны Example, HDMI PHY, FPGA IP Design Example, HDMI PHY IP Design Example, FPGA IP Design Example, IP Design Exampле, 732781

Анықтамалар

• Пайдаланушы нұсқаулығы