GOWIN IPUG902E CSC IP програмирање за иднината Упатство за употреба

Во текот наview
Упатството за корисникот Gowin CSC IP е дизајнирано да им помогне на корисниците да ги разберат карактеристиките и функционалноста на Gowin CSC IP. Обезбедува детални описи на функции, порти, тајминг, конфигурација и референтен дизајн.

Функционален опис
Делот за функционален опис обезбедува детални информации за различните функции и можности на Gowin CSC IP.

Конфигурација на интерфејс
Овој дел ги води корисниците како да конфигурираат интерфејси за оптимални перформанси и поврзување.

Референтен дизајн
Референтниот дизајн дел нуди увид во препорачаниот дизајн распоред за Gowin CSC IP.

File Испорака
Детали за испораката на документи, шифрирањето на изворниот код на дизајнот и референтниот дизајн се дадени во овој дел.

Најчесто поставувани прашања

Која е целта на Упатството за користење на Gowin CSC IP?
Целта на корисничкото упатство е да им помогне на корисниците да ги разберат карактеристиките и употребата на Gowin CSC IP преку обезбедување детални описи на функциите, портите, времето, конфигурацијата и референтниот дизајн.
Дали сликите од екранот на софтверот во прирачникот се секогаш ажурирани?
Сликите на софтверот се базирани на верзијата 1.9.9 Бета-6. Бидејќи софтверот е предмет на промена без претходна најава, некои информации може да не останат релевантни и може да бидат потребни прилагодувања врз основа на верзијата на софтверот што се користи.

Авторски права © 2023 Полупроводничка корпорација Гуангдонг Говин. Сите права се задржани.
е заштитен знак на Guangdong Gowin Semiconductor Corporation и е регистриран во Кина, Канцеларијата за патенти и трговски марки на САД и други земји. Сите други зборови и логоа идентификувани како заштитни знаци или услужни марки се сопственост на нивните соодветни сопственици. Ниту еден дел од овој документ не смее да се репродуцира или пренесува во каква било форма или со какви било ознаки, електронски, механички, фотокопирачки, снимање или на друг начин, без претходна писмена согласност од GOWINSEMI.

Одрекување
GOWINSEMI не презема никаква одговорност и не дава никаква гаранција (или изразена или имплицитна) и не е одговорен за каква било штета настаната на вашиот хардвер, софтвер, податоци или имот што произлегува од употребата на материјалите или интелектуалната сопственост, освен како што е наведено во Условите и правилата на GOWINSEMI на продажба. Сите информации во овој документ треба да се третираат како прелиминарни. GOWINSEMI може да направи измени на овој документ во секое време без претходна најава. Секој што се потпира на оваа документација треба да контактира со GOWINSEMI за тековната документација и грешки.

За овој водич

Цел
Целта на Gowin CSC IP User Guide е да им помогне на корисниците брзо да ги научат карактеристиките и употребата на Gowin CSC IP преку обезбедување описи на функциите, портите, тајмингот, конфигурацијата и повиците, дизајнот на референци. Сликите од екранот на софтверот во овој прирачник се засновани на 1.9.9 Бета-6. Бидејќи софтверот може да се промени без претходна најава, некои информации може да не останат релевантни и можеби ќе треба да се прилагодат според софтверот што се користи.

Поврзани документи
Упатствата за употреба се достапни на GOWINSEMI Webсајт. Сродните документи можете да ги најдете на www.gowinsemi.com:

DS100, GW1N серија на податоци за производи FPGA
DS117, GW1NR серија на податоци за производи FPGA

DS821, GW1NS серија на податоци за производи FPGA
DS861, GW1NSR серија на податоци за производи FPGA

DS891, GW1NSE серија FPGA производи со податоци
DS102, GW2A серија на FPGA производи со податоци

DS226, GW2AR серија на податоци за производи FPGA
DS971, GW2AN-18X &9X Лист со податоци

DS976, GW2AN-55 Лист со податоци
DS961, серија GW2ANR на податоци за производи FPGA

DS981, GW5AT серија на податоци за производи FPGA
DS1104, GW5AST серија на податоци за производи FPGA

SUG100, Упатство за употреба на софтвер Gowin

Терминологија и кратенки
Табелата 1-1 ги прикажува кратенките и терминологијата користени во овој прирачник. Табела 1-1 Кратенки и терминологија

Терминологија и кратенки	Значење
BT	Радиодифузна служба (Телевизија)
CSC	Конвертор на простор во боја
DE	Овозможи податоци
FPGA	Теренска програмабилна порта низа
HS	Хоризонтална синхронизација
IP	Интелектуална сопственост
ITU	Меѓународна телекомуникациска унија
ITU-R	ITU-Сектор за радиокомуникации
RGB	R(Црвено) G(зелено) B(Сино)
VESA	Здружение за стандарди за видео електроника
VS	Вертикална синхронизација
YCbCr	Y (Осветленост) CbCr (Хроминација)
YIQ	Y (Осветленост) I (во фаза) Q (квадратура-фаза)
YUV	Y (Осветленост) УВ (хроминација)

Поддршка и повратни информации
Gowin Semiconductor им обезбедува на клиентите сеопфатна техничка поддршка. Ако имате какви било прашања, коментари или предлози, слободно контактирајте не директно на следниве начини.

Webсајт: www.gowinsemi.com
Е-пошта: support@gowinsemi.com

Во текот наview

Колор простор е математичка претстава на збир на бои. Најчестите модели на бои се RGB во компјутерската графика, YIQ, YUV или YCbCr во видео системи. Gowin CSC (Color Space Convertor) IP се користи за реализација на различни координати со три оски конверзија на простор во боја, како што е заедничката конверзија помеѓу YCbCr и RGB.
Табела 2-1 Gowin CSC IP

ИП на Gowin CSC
Логички ресурс	Види Табела 2-2
Доставен доц.
Дизајн File	Verilog (шифрирана)
Референтен дизајн	Верилог
ТестБенч	Верилог
Тек на тест и дизајн
Софтвер за синтеза	GowinSynthesis
Апликативен софтвер	Gowin софтвер (V1.9.6.02 Beta и погоре)

Забелешка!
За поддржаните уреди, можете да кликнете овде за да ги добиете информациите.

Карактеристики

Поддржува YCbCr, RGB, YUV, YIQ конверзија на координатен простор во боја со три оски.
Поддржува претходно дефинирана формула за конверзија на стандарден простор во боја BT601, BT709.
Поддршка прилагодена формула за конверзија на коефициент
Поддржете потпишани и непотпишани податоци
Поддржува широчини од 8, 10, 12 податочни битови.

Искористување на ресурсите
Gowin CSC IP го користи јазикот Verilog, кој се користи во уредите GW1N и GW2A FPGA. Во табела 2-2 е претставено надview на искористеноста на ресурсите. За апликациите на другите GOWINSEMI FPGA уреди, ве молиме погледнете ги подоцнежните информации.
Табела 2-2 Искористување на ресурсите

Уред	GW1N-4	GW1N-4
Простор во боја	SDTV Studio RGB до YCbCr	SDTV Studio RGB до YCbCr
Ширина на податоци	8	12
Коефициент ширина	11	18
LUTs	97	106
Регистри	126	129

Функционален опис

Системски дијаграм
Како што е прикажано на слика 3-1, Gowin CSC IP прима трикомпонентни видео податоци од видео изворот и излегува во реално време според избраната формула за конверзија.
Слика 3-1 Архитектура на системот

Принцип на работа

Конверзијата на просторот во боја е операција со матрица. Целиот простор во боја може да се изведе од RGB информации.
Земете ја формулата за конверзија на просторот во боја помеѓу RGB и YCbCr (HDTV, BT709) како ексampле:
- Конверзија на простор во боја од RGB во YCbCr
- Y709 = 0.213R + 0.715G + 0.072B
- Cb = -0.117R - 0.394G + 0.511B + 128
- Cr = 0.511R - 0.464G - 0.047B + 128
- Конверзија на простор за боја од YCbCr во RGB
- R = Y709 + 1.540*(Cr – 128)
- G = Y709 - 0.459 * (Cr - 128) - 0.183 * (Cb - 128)
- B = Y709 + 1.816*(Cb – 128)
- Бидејќи постои слична структура за формулите за конверзија на просторот во боја, конверзијата на просторот во боја може да усвои унифицирана формула.
- dout0 = A0*din0 + B0*din1 + C0*din2 + S0
- dout1 = A1*din0 + B1*din1 + C1*din2 + S1
- dout2 = A2*din0 + B2*din1 + C2*din2 + S2

Меѓу нив, A0, B0, C0, A1, B1, C1, A2, B2, C2 се коефициент на множење; S0 и S1, S2 се константна аугенција; din0, din1, din2 се влезни канали; dout0, dout1, dout2 се излезите на каналите.
Табела 3-1 е табела со предефинирани стандардни коефициенти на формула за конверзија на просторот во боја.
Табела 3-1 Стандардни коефициенти на формула за конверзија

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

	2	1.000	-2.032	0.000
Компјутер RGB до YIQ	0	0.299	0.587	0.114
	1	0.596	-0.275	-0.321
	2	0.212	-0.523	0.311
YIQ на компјутер RGB	0	1.000	0.956	0.621
	1	1.000	-0.272	-0.647
	2	1.000	-1.107	1.704

Специфичниот процес е како што следува:

Влезните податоци се избираат според влезните параметри. Со оглед на тоа што се користи операцијата со потпишани податоци, доколку се работи за непотпишан податочен внес, треба да се претвори во потпишан формат на податоци.

Мултипликаторот се користи за множење на коефициентите и податоците. Кога мултипликаторот користи излез од гасоводот, неопходно е да се обрне внимание на доцнењето на излезот на податоци.
Додадете ги резултатите од операциите за множење.
Ограничете го прелевањето и прелевањето на податоците.

Изберете го потпишаниот или непотпишаниот излез според параметрите на излезните податоци и ограничете го излезот според опсегот на излезните податоци.

Листа на пристаништа
I/O портата на Gowin CSC IP е прикажана на Слика 3-2.

Влезните/излезни порти на Gowin CSC IP се прикажани во Табела 3-2.
Табела 3-2 Список на IP порти на Gowin CSC

бр.	Име на сигналот	I/O	Опис	Забелешка
1	I_rst_n	I	Сигнал за ресетирање, активен слаб	Влезот/излезот на сите сигнали зема CSC IP како референца
2	I_clk	I	Работен часовник
3	I_din0	I	Внесување податоци на канал 0
			Земете RGB формат како прample: I_din0 = Р
			Земете YCbCr формат како прample: I_din0 = Y
			Земете YUV формат како ексample: I_din0 = Y
			Земете YIQ формат како ексample: I_din0 = Y
4	I_din1	I	Внесување податоци на канал 1
			Земете RGB формат како прample: I_din1 = Г
			Земете YCbCr формат како прample: I_din1 = Cb
			Земете YUV формат како ексample: I_din1 = U
			Земете YIQ формат како ексample: I_din1 = I
5	I_din2	I	Внесување податоци на канал 2
			Земете RGB формат како прample: I_din2 = Б
			Земете YCbCr формат како прample: I_din2 = Кр

			Земете YUV формат како ексample: I_din2 = В
			Земете YIQ формат како ексample: I_din2 = П
6	Јас_невалиден	I	Влезни податоци валиден сигнал
7	O_dout0	O	Излез на податоци од канал 0
			Земете RGB формат како прample: O_dout0
			= Р
			Земете YCbCr формат како прampле:
			O_dout0 = Y
			Земете YUV формат како ексample: O_dout0
			= Y
			Земете YIQ формат како ексample: O_dout0 =
			Y
8	O_dout1	O	Излез на податоци од канал 1
			Земете RGB формат како прample: O_dout1
			= Г
			Земете YCbCr формат како прampле:
			O_dout1 = Cb
			Земете YUV формат како ексample: O_dout1
			= У
			Земете YIQ формат како ексample:O_dout1 =
			V
9	O_dout2	O	Излез на податоци од канал 2
			Земете RGB формат како прample: O_dout2
			= Б
			Земете YCbCr формат како прampле:
			O_dout2 = Кр
			Земете YUV формат како ексample: O_dout2
			= У
			Земете YIQ формат како ексample:O_dout2 =
			V
10	O_doutvalid	O	Излезни податоци валиден сигнал

Конфигурација на параметар
Табела 3-3 Глобален параметар

бр.

Име

Опсег на вредности

Стандардна вредност

Опис

Боја_модел

SDTV Studio RGB до YCbCr, SDTV Computer RGB to YCbCr, SDTV

YCbCr до Студио RGB, SDTV YCbCr кон компјутер RGB, HDTV Студио RGB до YCbCr, HDTV компјутер RGB до YCbCr, HDTV YCbCr до студио RGB, HDTV YCbCr кон компјутер RGB, компјутер RGB до YUV, YUV кон компјутер RGB, компјутер RGB до

YIQ, YIQ на компјутер

SDTV Studio RGB до YCbCr

Модел за конверзија на простор во боја; Наведете неколку предефинирани множества на коефициенти и константа

формули за конверзија според

според стандардите BT601 и BT709;

Прилагодено: Прилагодете ги коефициентите и константите на формулата за конверзија.

		RGB, прилагодено
2	Коефициент Ширина	11~18	11	Коефициент ширина на битови; 1 бит за знак, 2 бита за цел број, а остатокот за дропка
3	Тип на податоци DIN0	Потпишан, Непотпишан	Непотпишан	Внесен тип на податоци на Канал 0
4	Тип на податоци DIN1	Потпишан, Непотпишан	Непотпишан	Внесен тип на податоци на Канал 1
5	Тип на податоци DIN2	Потпишан, Непотпишан	Непотпишан	Внесен тип на податоци на Канал 2
6	Ширина на влезни податоци	8	8	Ширина на влезни податоци
7	Dout0 Тип на податоци	Потпишан, Непотпишан	Непотпишан	Излезен тип на податоци на Канал 0
8	Dout1 Тип на податоци	Потпишан, Непотпишан	Непотпишан	Излезен тип на податоци на Канал 1
9	Dout2 Тип на податоци	Потпишан, Непотпишан	Непотпишан	Излезен тип на податоци на Канал 2
10	Ширина на излезни податоци	8	8	Ширина на излезни податоци
11	A0	-3.0~3.0	0.299	1. коефициент на Канал 0
12	B0	-3.0~3.0	0.587	2. коефициент на Канал 0
13	C0	-3.0~3.0	0.114	3. коефициент на Канал 0
14	A1	-3.0~3.0	-0.172	1. коефициент на Канал 1
15	B1	-3.0~3.0	-0.339	2. коефициент на Канал 1
16	C1	-3.0~3.0	0.511	3. коефициент на Канал 1
17	A2	-3.0~3.0	0.511	1. коефициент на Канал 2
18	B2	-3.0~3.0	-0.428	2. коефициент на Канал 2
19	C2	-3.0~3.0	-0.083	3. коефициент на Канал 2
20	S0	-255.0~255.0	0.0	Константа на Канал 0
21	S1	-255.0~255.0	128.0	Константа на Канал 1
22	S2	-255.0~255.0	128.0	Константа на Канал 2
23	Dout0 Максимална вредност	-255~255	255	Максималниот опсег на излезни податоци на каналот 0
24	Dout0 Min Value	-255~255	0	Минималниот опсег на излезни податоци на Канал 0
25	Dout1 Максимална вредност	-255~255	255	Максималниот опсег на излезни податоци на каналот 1
26	Dout1 Min Value	-255~255	0	Минималниот опсег на излезни податоци на Канал 1
27	Dout2 Максимална вредност	-255~255	255	Максималниот опсег на излезни податоци на каналот 2
28	Dout2 Min Value	-255~255	0	Минималниот опсег на излезни податоци на Канал 2

Опис на времето
Овој дел го опишува времето на Gowin CSC IP.
Податоците се емитуваат по задоцнување од 6 такт циклуси по операцијата CSC. Времетраењето на излезните податоци зависи од влезните податоци и е исто како и времетраењето на влезните податоци.
Слика 3-3 Тајминг дијаграм на влезно/излезен податочен интерфејс

Конфигурација на интерфејс

Можете да ги користите алатките за генерирање на јадрото на IP во IDE за да повикате и конфигурирате Gowin CSC IP.

Отворете го генератор на IP јадра
По креирањето на проектот, можете да кликнете на табулаторот „Tools“ во горниот лев агол, да го изберете и отворите генераторот на IP Core од паѓачката листа, како што е прикажано на Слика 4-1.

Отворете го CSC IP-јадрото
Кликнете на „Multimedia“ и кликнете двапати на „Color Space Convertor“ за да го отворите конфигурацискиот интерфејс на CSC IP јадрото, како што е прикажано на Слика 4-2.
Основни порти на CSC IP
Лево од конфигурацискиот интерфејс е дијаграмот на портите на CSC IP јадрото, како што е прикажано на Слика 4-3.
Конфигурирајте ги општите информации
- Видете ги општите информации во горниот дел од конфигурацискиот интерфејс, како што е прикажано на Слика 4-4. Земете го GW2A-18 чипот како примерampи изберете го пакетот PBGA256. Највисоко ниво file името на генерираниот проект е прикажано во „Името на модулот“, а стандардното е „
- Color_Space_Convertor_Top“, што може да се менува од корисниците. На file генерирано од IP јадрото е прикажано во „File Име“, која содржи fileсе бара од CSC IP-јадрото, а стандардно е „color_space_convertor“, што може да се менува од корисниците. „Creat IN“ ја покажува патеката на IP-јадрото files, а стандардното е „\project path\src\ color_space_convertor“, што може да го изменат корисниците.
Опции за податоци
Во табулаторот „Опции за податоци“, треба да ја конфигурирате формулата, типот на податоци, ширината на податочниот бит и другите информации за параметрите за операциите на CSC, како што е прикажано на Слика 4-5.

Референтен дизајн

Ова поглавје се фокусира на употребата и конструкцијата на референтниот дизајн на примерот на CSC IP. Ве молиме погледнете го референтниот дизајн на CSC за детали во Говинсеми webсајт.

Апликација за пример за дизајн

Земете DK-VIDEO-GW2A18-PG484 како ексampле, структурата е како што е прикажана на слика 5-1. За информации за развојната табла DK-VIDEO-GW2A18-PG484, можете да кликнете овде.

Во референтниот дизајн, video_top е модулот од највисоко ниво, чиј работен тек е прикажан подолу.
1. Модулот за тест шема се користи за генерирање на тест шема со резолуција од 1280×720 и формат на податоци RGB888.
2. Повикајте го генераторот на јадрото на CSC IP на генерирање rgb_yc_top модул за да постигнете RGB888 до YC444.
3. Повикајте го CSC IP генератор на јадро за да генерирате yc_rgb_top модул за да постигнете YC444 до RGB88.
4. По двете конверзии, RGB податоците може да се споредат за да се види дали се точни.
  Кога референтниот дизајн ќе се примени на тестот на ниво на табла, можете да ги конвертирате излезните податоци преку чипот за кодирање видео и потоа да излезете на екранот.
  Во симулациониот проект обезбеден со референтниот дизајн, BMP се користи како извор на тест за возбудување, а tb_top е модулот на највисоко ниво на симулациониот проект. Споредбата може да се направи со излезната слика по симулацијата.

File Испорака

Испораката file за Gowin CSC IP вклучува документ, изворен код за дизајн и референтен дизајн.

Документ
Документот главно содржи PDF file на упатството за употреба.
Табела 6-1 Список на документи

Име	Опис
Упатство за корисникот IPUG902, Gowin CSC IP	Упатство за корисникот Gowin CSC IP, имено ова.

Дизајн изворен код (шифрирање)
Шифрираната шифра file содржи шифриран код Gowin CSC IP RTL кој се користи за GUI со цел да се соработува со софтверот Gowin YunYuan за да се генерира IP-јадрото што го бараат корисниците.
Табела 6-2 Дизајн Листа на изворни кодови

Име	Опис
боја_простор_конвертор.v	Највисоко ниво file на IP јадрото, кое на корисниците им обезбедува информации за интерфејсот, шифрирани.

Референтен дизајн
Уп. Дизајн file ја содржи нетлистата file за Gowin CSC IP, дизајн на корисничка референца, ограничувања file, највисоко ниво file и проектот file, итн.
Табела 6-3 Реф.Дизајн File Список

Име	Опис
видео_топ.v	Врвниот модул на референтен дизајн
тест шема.v	Модул за генерирање на тест шема
csc_ref_design.cst	Проектни физички ограничувања file
csc_ref_design.sdc	Ограничувања на времето на проектот file
боја_простор_конвертор	Папка за проект CSC IP
—rgb_yc_top.v	Генерирајте го првиот CSC IP од највисоко ниво file, шифрирана
—rgb_yc_top.vo	Генерирајте го првиот CSC IP нет-листа file
—yc_rgb_top.v	Генерирајте го вториот CSC IP од највисоко ниво file, шифрирана

—yc_rgb_top.vo	Генерирајте го вториот CSC IP нет-листа file
gowin_rpll	Папка за проект PLL IP
key_debounceN.v	Модул за отскокнување на клучот
i2c_master	Папка за проект I2C Master IP
adv7513_iic_init.v	Модул за иницијализација на чип ADV7513

Документи / ресурси

GOWIN IPUG902E CSC IP програмирање за иднината [pdf] Упатство за корисникот
IPUG902E CSC IP програмирање за иднината, IPUG902E, CSC IP програмирање за иднината, програмирање за иднината, за иднината, иднината

Референци

Упатство за употреба

GOWIN IPUG902E CSC IP програмирање за иднината

Информации за производот

Упатство за употреба на производот