intel AN 889 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example

Ngeunaan Desain Konversi Format Video 8K DisplayPort Example

Desain Konversi Format Video 8K DisplayPort Example integrates Intel DisplayPort 1.4 konektipitas video IP kalawan pipa processing video. Desainna ngirimkeun skala kualitas luhur, konvérsi rohangan warna, sareng konversi laju pigura pikeun aliran video dugi ka 8K dina 30 pigura per detik, atanapi 4K dina 60 pigura per detik.
Desainna pisan tiasa dikonfigurasi parangkat lunak sareng hardware, ngamungkinkeun konfigurasi sistem gancang sareng ngadesain ulang. Desain nargétkeun alat Intel® Arria® 10 sarta ngagunakeun 8K siap panganyarna Intel FPGA IP tina Video na Gambar Processing Suite di Intel Quartus® Perdana v19.2.

Ngeunaan DisplayPort Intel FPGA IP
Pikeun nyieun Intel Arria 10 desain FPGA kalawan interfaces DisplayPort, instantiate DisplayPort Intel FPGA IP. Nanging, IP DisplayPort ieu ngan ukur ngalaksanakeun encode atanapi decode protokol pikeun DisplayPort. Teu kaasup transceiver, PLLs, atawa fungsionalitas reconfiguration transceiver diperlukeun pikeun nerapkeun komponén serial-speed tinggi panganteur dina. Intel nyadiakeun transceiver misah, PLL, sarta reconfiguration komponén IP. Milih, parameterizing, sarta nyambungkeun komponén ieu pikeun nyieun hiji pinuh patuh DisplayPort panarima atawa panganteur pamancar merlukeun pangaweruh spesialis.
Intel nyayogikeun desain ieu pikeun anu sanés ahli transceiver. Parameter editor GUI pikeun DisplayPort IP ngidinan Anjeun pikeun ngawangun rarancang.
Anjeun nyieun hiji conto tina DisplayPort IP (anu bisa jadi panarima wungkul, pamancar wungkul atawa gabungan panarima tur pamancar) boh dina Desainer Platform atawa Katalog IP. Lamun anjeun parameterize conto DisplayPort IP, Anjeun bisa milih pikeun ngahasilkeun exampdesain le pikeun konfigurasi nu tangtu. Gabungan desain panarima jeung pamancar mangrupakeun passthrough basajan, dimana kaluaran ti panarima eupan langsung ka pamancar. Desain tetep-passthrough nyiptakeun PHY panarima anu fungsional, PHY pemancar, sareng blok konfigurasi ulang anu ngalaksanakeun sadaya transceiver sareng logika PLL. Anjeun tiasa langsung nyalin bagian desain anu relevan, atanapi nganggo desain salaku rujukan. Desain ngahasilkeun DisplayPort Intel Arria 10 FPGA IP Desain Example lajeng nambahkeun loba nu files dihasilkeun langsung kana daptar compile dipaké ku proyék Intel Quartus Perdana. Ieu kalebet:

• Files pikeun nyieun instansi IP parameterized pikeun transceiver, PLLs na reconfig blok.
• Verilog HDL files pikeun nyambungkeun IP ieu kana PHY panarima tingkat luhur, PHY pamancar, jeung blok Arbiter Konfigurasi Ulang Transceiver
• Synopsys design constraint (SDC) files pikeun ngeset konstrain timing relevan.

Fitur tina 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example

• Input:
  • Konektipitas DisplayPort 1.4 ngarojong resolusi ti 720 × 480 nepi ka 3840 × 2160 dina sagala pigura laju nepi ka 60 fps, sarta resolusi nepi ka 7680 × 4320 di 30 fps.
  • Rojongan hot-colokan.
  • Rojongan pikeun format warna RGB sareng YCbCr (4:4:4, 4:2:2 sareng 4:2:0) dina
    asupan.
  • Parangkat lunak sacara otomatis ngadeteksi format input sareng nyetél saluran pamrosésan anu leres.
• Kaluaran:
  • Konektipitas DisplayPort 1.4 tiasa dipilih (via saklar DIP) pikeun resolusi 1080p, 1080i atanapi 2160p dina 60 fps, atanapi 2160p dina 30 fps.
  • Rojongan hot-colokan.
  • DIP switch pikeun ngeset format warna kaluaran nu diperlukeun ka RGB, YCbCr 4:4:4, YCbCr 4:2:2, atawa YCbCr 4:2:0.
• Pipa pangolahan 10-bit 8K RGB tunggal sareng skala anu tiasa dikonfigurasi parangkat lunak sareng konversi laju pigura:
  • 12-ketok Lanczos-skala handap.
  • 16-fase, 4-ketok Lanczos up-scaler.
  • Triple buffering pigura video panyangga nyadiakeun konversi pigura laju.
  • Adun sareng campuran alfa ngamungkinkeun overlay ikon OSD.

Ngamimitian sareng Desain Konversi Format Video 8K DisplayPort Example

Hardware jeung Software Syarat

Desain Konversi Format Video 8K DisplayPort Example merlukeun hardware jeung software husus.

Hardware:

• Intel Arria 10 GX FPGA Development Kit, kaasup DDR4 Hilo Putri Card
• Kartu putri Bitec DisplayPort 1.4 FMC (révisi 11)
• Sumber DisplayPort 1.4 anu ngahasilkeun pidéo 3840x2160p60 atanapi 7680x4320p30
• DisplayPort 1.4 tilelep nu mintonkeun nepi ka 3840x2160p60 video
• VESA Certified DisplayPort 1.4 kabel.

Parangkat lunak:

• Windows atawa Linux OS
• Intel Quartus Prime Design Suite v19.2, anu ngawengku:
  • Intel Quartus Prime Pro Edition
  • Desainer Platform
  • Nios® II EDS
  • Intel FPGA IP Library (kaasup Video jeung Gambar Processing Suite)

Desainna ngan ukur tiasa dianggo sareng versi Intel Quartus Prime ieu.

Ngundeur sareng Masang Desain Konversi Format Video Intel 8K DisplayPort Example

Desainna sayogi di Intel Design Store.

1. Unduh proyék anu diarsipkeun file udx10_dp.par.
2. Ekstrak proyék Intel Quartus Prime tina arsip:
   • a. Buka Intel Quartus Prime Pro Edition.
   • b. Pencét File ➤ Buka Proyék.
     Jandéla Open Project muka.
   • c. Arahkeun ka tur pilih udx10_dp.par file.
   • d. Pencét Buka.
   • e. Dina jandéla Open Design Template, setel folder Tujuan ka lokasi nu dipikahoyong pikeun proyék sasari. Éntri pikeun témplat desain file sareng nami proyék kedah leres sareng anjeun henteu kedah ngarobih aranjeunna.
   • f. Pencét OK.

Desain Files pikeun Intel 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example

Méja 1. Desain Files

File atawa Ngaran Polder	Katerangan
ip	Ngandung conto IP files pikeun sakabéh instansi Intel FPGA IP dina rarancang: • A DisplayPort IP (pamancar jeung panarima) • A PLL nu dibangkitkeun jam dina tingkat luhur desain • Sadaya IP anu ngawangun sistem Desainer Platform pikeun pipa ngolah.
master_image	Ngandung pre_compiled.sof, nu mangrupakeun programming dewan precompiled file pikeun desain.
non_acds_ip	Ngandung kode sumber pikeun IP tambahan dina desain ieu nu Intel Quartus Perdana teu kaasup.
sdc	Ngandung SDC file anu ngajelaskeun konstrain waktos tambahan anu diperyogikeun ku desain ieu. SDC éta files kaasup otomatis jeung instansi IP teu nanganan konstrain ieu.
software	Ngandung kode sumber, perpustakaan, sareng ngawangun skrip pikeun parangkat lunak anu dijalankeun dina prosésor Nios II anu dipasang pikeun ngontrol fungsionalitas desain tingkat luhur.
udx10_dp	Polder dimana Intel Quartus Prime ngahasilkeun kaluaran files pikeun sistem Desainer Platform. Kaluaran udx10_dp.sopcinfo file ngidinan Anjeun pikeun ngahasilkeun initialization memori file pikeun memori software processor Nios II. Anjeun teu kedah mimiti ngahasilkeun sistem Desainer Platform pinuh.
non_acds_ip.ipx	IPX ieu file ngadéklarasikeun sakabéh IP dina folder non_acds_ip ka Desainer Platform jadi nembongan dina Perpustakaan IP.
README.txt	Parentah ringkes pikeun ngawangun sareng ngajalankeun desain.
top.qpf	Proyék Intel Quartus Prime file pikeun desain.
top.qsf	Setélan proyék Intel Quartus Prime file pikeun desain. Ieu file daptar sadaya files diperlukeun pikeun ngawangun rarancang, babarengan jeung assignments pin sarta sajumlah setélan proyék séjén.
luhur.v	Tingkat luhur Verilog HDL file pikeun desain.
udx10_dp.qsys	Sistem Desainer Platform anu ngandung pipa ngolah pidéo, prosésor Nios II, sareng périferalna.

Nyusun Desain Konversi Format Video 8K DisplayPort Example
Intel nyadiakeun programming dewan precompiled file pikeun desain dina diréktori master_image (pre_compiled.sof) pikeun ngidinan Anjeun pikeun ngajalankeun desain tanpa ngajalankeun kompilasi pinuh.
Léngkah:

1. Dina parangkat lunak Intel Quartus Prime, buka proyék top.qpf file. Arsip anu diunduh nyiptakeun ieu file mun anjeun unzip proyék.
2. Pencét File ➤ Buka terus pilih ip/dp_rx_tx/dp_rx_tx.ip. GUI pangropéa parameter pikeun IP DisplayPort muka, nunjukkeun parameter pikeun conto DisplayPort dina desain.
3. Klik Generate Example Desain (moal ngahasilkeun).
4. Nalika generasi réngsé, tutup editor parameter.
5. In File Explorer, arahkeun ka diréktori software jeung unzip arsip vip_control_src.zip pikeun ngahasilkeun diréktori vip_control_src.
6. Dina terminal BASH, arahkeun ka parangkat lunak/skrip sareng jalankeun skrip cangkang build_sw.sh.
   Skrip ngawangun software Nios II pikeun desain. Ieu nyiptakeun duanana mangrupa .elf file nu bisa Anjeun undeur ka dewan dina waktos ngajalankeun, sarta .hex a file pikeun compile kana programming dewan .sof file.
7. Dina software Intel Quartus Prime, klik Processing ➤ Start Compilation.
   • Intel Quartus Prime ngahasilkeun sistem Desainer Platform udx10_dp.qsys.
   • Intel Quartus Prime nyetél proyék ka top.qpf.

Kompilasi nyiptakeun top.sof dina output_files diréktori nalika eta réngsé.

Viewdina sarta Regenerating Sistim Desainer Platform

1. Klik Pakakas ➤ Platform Designer.
2. Pilih system name.qsys pikeun pilihan sistem Desainer Platform.
3. Pencét Buka.
   Platform Designer muka sistem.
4. Review sistem.
5. Regenerasi sistem:
   • a. Klik Generate HDL….
   • b. Dina Jandéla Generasi, hurungkeun Hapus diréktori kaluaran pikeun target generasi anu dipilih.
   • c. Klik Generate

Nyusun Desain Konversi Format Video 8K DisplayPort Example jeung Nios II Software Ngawangun Pakakas pikeun Eclipse
Anjeun nyetél hiji workspace Nios II Eclipse interaktif pikeun rarancang pikeun ngahasilkeun workspace anu ngagunakeun polder sarua nu make Aksara ngawangun. Upami anjeun saacanna ngajalankeun skrip ngawangun, anjeun kedah ngahapus folder parangkat lunak / vip_control sareng parangkat lunak / vip_control_bsp sateuacan nyiptakeun ruang kerja Eclipse. Upami anjeun ngajalankeun deui naskah ngawangun iraha waé éta nimpa ruang kerja Eclipse.
Léngkah:

1. Arahkeun ka diréktori software jeung Bahékeun berkas vip_control_src.zip arsip pikeun ngahasilkeun diréktori vip_control_src.
2. Dina diréktori proyék anu dipasang, jieun polder énggal sareng namikeun ruang kerja.
3. Dina software Intel Quartus Prime, klik Alat ➤ Nios II Software Build Tools for Eclipse.
   • a. Dina jandela Workspace Launcher, pilih polder workspace anu anjeun jieun.
   • b. Pencét OK.
4. Dina jandéla Nios II - Eclipse, klik File ➤ Anyar ➤ Aplikasi Nios II sareng BSP ti Citakan.
   Aplikasi Nios II sareng BSP tina kotak dialog Citakan muncul.
   • a. Dina Émbaran SOPC File kotak, pilih udx10_dp/udx10_dp.sopcinfo file. Nios II SBT pikeun Eclipse ngeusian nami CPU sareng nami prosesor tina .sopcinfo. file.
   • b. Dina kotak Ngaran proyék, ngetik vip_control.
   • c. Pilih Proyék Kosong tina daptar Témplat.
   • d. Klik Next.
   • e. Pilih Jieun proyék BSP anyar dumasar kana citakan proyék aplikasi kalawan nami proyék vip_control_bsp.
   • f. Hurungkeun Paké lokasi standar.
   • g. Klik Rengse pikeun nyieun aplikasi tur BSP dumasar kana .sopcinfo file.
     Saatos BSP ngahasilkeun, proyék vip_control sareng vip_control_bsp muncul dina tab Project Explorer.
5. Dina Windows Explorer, salin eusi software / vip_control_src diréktori ka software anyar dijieun / vip_control diréktori.
6. Dina tab Project Explorer tina jandela Nios II - Eclipse, klik katuhu dina folder vip_control_bsp tur pilih Nios II > BSP Editor.
   • a. Pilih Euweuh tina menu turun-handap pikeun sys_clk_timer.
   • b. Pilih cpu_timer tina menu turun-handap pikeun waktosnaamp_timer.
   • c. Hurungkeun enable_small_c_library.
   • d. Pencét Hasilkeun.
   • e. Nalika generasi réngsé, klik Kaluar.
7. Dina tab Project Explorer, klik katuhu diréktori vip_control teras klik Properties.
   1. a. Dina jandéla Properties for vip_control, dilegakeun sipat Aplikasi Nios II teras klik Jalur Aplikasi Nios II.
   2. b. Pencét Tambihkeun… di gigireun Proyék Perpustakaan.
   3. c. Dina jandéla Perpustakaan Projects, arahkeun ka udx10.dp\spftware \vip_control_src diréktori tur pilih diréktori bkc_dprx.syslib.
   4. d. Pencét OK. Hiji talatah nembongan Convert ka jalur relatif. Pencét Sumuhun.
   5. e. Malikan deui léngkah 7.b dina kaca 8 jeung 7.c dina kaca 8 pikeun diréktori bkc_dptx.syslib jeung bkc_dptxll_syslib
   6. f. Pencét OK.
8. Pilih Proyék ➤ Bangun Sadaya pikeun ngahasilkeun file vip_control.elf dina diréktori software / vip_control.
9. Ngawangun mem_init file pikeun kompilasi Intel Quartus Prime:
   1. a. Klik katuhu vip_control dina jandela Project Explorer.
   2. b. Pilih Jieun Target ➤ Bangun….
   3. c. Pilih mem_init_generate.
      d. Klik Ngawangun.
      Parangkat lunak Intel Quartus Prime ngahasilkeun
      udx10_dp_onchip_memory2_0_onchip_memory2_0.hex file dina software / vip_control / diréktori mem_init.
10. Kalawan desain ngajalankeun on dewan disambungkeun, ngajalankeun vip_control.elf programming file dijieun ku Eclipse ngawangun.
    • a. Klik katuhu folder vip_control dina tab Project Explorer tina jandela Nios II -Eclipse.
    • b. Milih Run As ➤ Nios II Hardware. Upami Anjeun gaduh jandela terminal Nios II kabuka, tutup eta saméméh ngundeur software anyar.

Nyetél Intel Arria 10 GX FPGA Development Kit
Ngajelaskeun kumaha nyetél kit pikeun ngajalankeun 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example.

angka 1. Intel Arria 10 GX Development Kit kalawan Kartu Putri HiLo
Inohong nembongkeun dewan jeung tilelep panas biru dihapus pikeun nembongkeun posisi tina kartu DDR4 Hilo. Intel nyarankeun yén anjeun teu ngajalankeun desain tanpa tilelep panas dina posisi.

Léngkah:

1. Nyocogkeun kartu Bitec DisplayPort 1.4 FMC kana papan pamekaran nganggo FMC Port A.
2. Pastikeun saklar daya (SW1) dipareuman, teras sambungkeun konektor daya.
3. Sambungkeun kabel USB ka komputer anjeun sarta ka MicroUSB Panyambung (J3) dina dewan ngembangkeun.
4. Gantelkeun kabel DisplayPort 1.4 antara sumber DisplayPort sareng port Panarima tina kartu FMC Bitec DisplayPort 1.4 sareng mastikeun sumberna aktip.
5. Gantelkeun kabel DisplayPort 1.4 antara tampilan DisplayPort sareng port Transmitter tina kartu Bitec DisplayPort 1.4 FMC sareng mastikeun tampilanna aktip.
6. Hurungkeun dewan ngagunakeun SW1.

LED Status dewan, Tombol Push sareng saklar DIP
Kit Pangembangan FPGA Intel Arria 10 GX ngagaduhan dalapan LED status (kalayan pemancar héjo sareng beureum), tilu tombol push pangguna sareng dalapan saklar DIP pangguna. Desain Konversi Format Video 8K DisplayPort Example illuminates LEDs nunjukkeun kaayaan link panarima DisplayPort. Tombol push sareng saklar DIP ngamungkinkeun anjeun ngarobih setélan desain.

LED Status

meja 2. Status LEDs

LED	Katerangan
LEDs beureum
0	Calibration DDR4 EMIF lumangsung.
1	Calibration DDR4 EMIF gagal.
7:2	Teu kapake.
LEDs héjo
0	Nyaangan nalika latihan link panarima DisplayPort parantos suksés, sareng desain nampi video anu stabil.
5:1	Jumlah jalur panarima DisplayPort: 00001 = 1 jalur 00010 = 2 jalur 00100 = 4 jalur
7:6	Speed ​​​​jalur panarima DisplayPort: 00 = 1.62 Gbps 01 = 2.7 Gbps 10 = 5.4 Gbps 11 = 8.1 Gbps

tabél daptar status nu unggal LED nunjukkeun. Unggal posisi LED gaduh indikator beureum sareng héjo anu tiasa nyaangan sacara mandiri. Sakur LED oranyeu bercahaya hartosna indikator beureum sareng héjo hurung.

Tombol Push pamaké
Tombol push pamaké 0 ngadalikeun tampilan logo Intel di pojok katuhu luhur tampilan kaluaran. Dina ngamimitian, desain ngamungkinkeun tampilan logo. Mencét tombol push 0 toggles aktipkeun pikeun tampilan logo. Tombol push pamaké 1 ngadalikeun mode skala desain. Lamun sumber atawa tilelep keur hot-plugged desain standar pikeun boh:

• Modeu passthrough, upami resolusi input kirang atanapi sami sareng resolusi kaluaran
• Modeu Downscale, upami resolusi input langkung ageung tibatan resolusi kaluaran

Unggal waktos Anjeun mencet tombol push pamaké 1 desain swaps kana mode skala salajengna (passthrough> upscale, upscale> downscale, downscale> passthrough). Tombol push pamaké 2 henteu kapake.

Pamaké DIP Pindah
Saklar DIP ngadalikeun percetakan terminal Nios II pilihan jeung setelan pikeun format video output disetir ngaliwatan pamancar DisplayPort.

meja 3. Pindah DIP
tabél daptar fungsi unggal switch DIP. saklar DIP, wilanganana 1 ka 8 (teu 0 ka 7), cocog angka dicitak dina komponén switch. Pikeun nyetél unggal switch ka ON, pindahkeun saklar bodas nuju LCD jeung jauh ti LEDs on dewan.

Pindah	Fungsi
1	Aktipkeun percetakan terminal Nios II nalika disetel ka ON.
2	Atur bit kaluaran per warna: OFF = 8 bit ON = 10 bit
4:3	Atur spasi warna kaluaran jeung sampling: SW4 OFF, SW3 OFF = RGB 4:4:4 SW4 OFF, SW3 ON = YCbCr 4:4:4 SW4 ON, SW3 OFF = YCbCr 4:2:2 SW4 ON, SW3 ON = YCbCr 4:2:0
6:5	Atur resolusi kaluaran jeung pigura laju: SW4 OFF, SW3 OFF = 4K60 SW4 OFF, SW3 ON = 4K30 SW4 ON, SW3 OFF = 1080p60 SW4 ON, SW3 ON = 1080i60
8:7	Teu kapake

Ngajalankeun 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example
Anjeun kudu ngundeur .sof nu disusun file pikeun desain ka Intel Arria 10 GX FPGA Development Kit pikeun ngajalankeun desain.
Léngkah:

1. Dina parangkat lunak Intel Quartus Prime, klik Alat ➤ Programmer.
2. Dina jandela Programmer, klik Auto Detect pikeun nyeken file JTAG ranté sarta manggihan alat disambungkeun.
   Upami jandela pop-up nembongan naroskeun anjeun ngapdet daptar alat Programmer, klik Sumuhun.
3. Dina daptar alat, pilih baris dilabélan 10AX115S2F45.
4. Klik Robah File…
   • Pikeun ngagunakeun versi precompiled tina programming nu file yén Intel kaasup salaku bagian tina download desain, pilih master_image/pre_compiled.sof.
   • Pikeun ngagunakeun programming Anjeun file dijieun ku kompilasi lokal, pilih output_files/top.sof.
5. Hurungkeun Program / Konpigurasikeun dina baris 10AX115S2F45 tina daptar alat.
6. Klik Mimitian.
   Nalika programer parantos réngsé, desainna otomatis jalan.
7. Buka terminal Nios II pikeun nampa pesen téks kaluaran ti desain, disebutkeun desain konci up sanggeus sababaraha parobahan switch (ngan lamun nyetel pamaké DIP switch 1 mun ON).
   • a. Buka jandela terminal sareng ngetik nios2-terminal
   • b. Pencét Lebetkeun.

disambungkeun di input. Tanpa sumber, kaluaran nyaéta layar hideung kalayan logo Intel di pojok katuhu luhur layar.

Katerangan Fungsional ngeunaan Desain Konversi Format Video DisplayPort 8K Example

Sistem Desainer Platform, udx10_dp.qsys, ngandung panarima DisplayPort sareng protokol pemancar IP, IP pipa video, sareng komponén prosésor Nios II. Desain nyambungkeun sistem Desainer Platform ka panarima DisplayPort sareng logika PHY pemancar (anu ngandung transceiver antarmuka) sareng logika konfigurasi ulang transceiver dina tingkat luhur dina desain Verilog HDL RTL. file (luhureun.v). Desainna ngandung jalur pamrosesan pidéo tunggal antara input DisplayPort sareng kaluaran DisplayPort.

Gambar 2. Blok Diagram
Diagram nembongkeun blok dina 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example. diagram teu némbongkeun sababaraha périferal generik disambungkeun ka Nios II, Avalon-MM antara processor Nios II, jeung komponén séjén tina sistem. Desain narima video ti sumber DisplayPort on kénca, prosés video ngaliwatan pipa video ti kénca ka katuhu saméméh ngalirkeun video kaluar ka tilelep DisplayPort on katuhu.

DisplayPort Receiver PHY sareng DisplayPort Receiver IP
Kartu Bitec DisplayPort FMC nyadiakeun panyangga pikeun sinyal DisplayPort 1.4 ti sumber DisplayPort. Kombinasi DisplayPort Receiver PHY sareng DisplayPort Receiver IP decodes sinyal asup pikeun nyieun aliran video. PHY panarima DisplayPort ngandung transceiver pikeun deserialize data asup jeung IP panarima DisplayPort decodes protokol DisplayPort. Gabungan DisplayPort Receiver IP ngolah sinyal DisplayPort anu asup tanpa parangkat lunak. Sinyal pidéo anu dihasilkeun tina IP panarima DisplayPort mangrupikeun format streaming packetized asli. Desain ngonpigurasikeun panarima DisplayPort pikeun kaluaran 10-bit.

DisplayPort ka Clocked Video IP
Kaluaran format data streaming packetized ku panarima DisplayPort henteu langsung cocog sareng format data video clocked yén Clocked Video Input IP ekspektasi. DisplayPort to Clocked Video IP mangrupikeun IP khusus pikeun desain ieu. Ieu ngarobah kaluaran DisplayPort kana format video clocked cocog nu bisa Anjeun sambungkeun langsung ka Clocked Video Input. DisplayPort to Clocked Video IP tiasa ngarobih standar sinyal kawat sareng tiasa ngarobih susunan pesawat warna dina unggal piksel. Standar DisplayPort netepkeun pesenan warna anu béda ti pesenan IP pipa pidéo Intel. Prosesor Nios II ngadalikeun swap warna. Ieu maca rohangan warna ayeuna keur transmisi ti IP panarima DisplayPort kalawan panganteur budak Avalon- MM na. Éta ngarahkeun DisplayPort ka Clocked Video IP pikeun nerapkeun koreksi anu cocog sareng antarmuka budak Avalon-MM na.

Input pidéo anu di-clocked
Input video clocked ngolah sinyal panganteur video clocked ti DisplayPort ka Clocked Video IP sarta ngarobahna kana format sinyal Avalon-ST Video. format sinyal ieu strips sakabeh informasi blanking horizontal sarta vertikal ti video nyésakeun ngan data gambar aktip. IP packetizes salaku hiji pakét per pigura video. Éta ogé nambihan pakét metadata tambahan (disebut salaku pakét kontrol) anu ngajelaskeun résolusi unggal pigura pidéo. Aliran Video Avalon-ST ngaliwatan pipa ngolah nyaéta opat piksel paralel, kalayan tilu simbol per piksel. Input video clocked nyadiakeun clock nyebrang pikeun konversi ti laju variabel clock sinyal video ti IP panarima DisplayPort ka laju jam tetep (300 MHz) pikeun pipa IP video.

Stream Cleaner
The stream cleaner ensures yén sinyal Avalon-ST Video ngalirkeun kana pipa processing téh kasalahan bébas. Nyolok panas tina sumber DisplayPort tiasa nyababkeun desain nampilkeun pigura data anu teu lengkep ka IP input pidéo clocked sareng ngahasilkeun kasalahan dina aliran Video Avalon-ST anu dihasilkeun. Ukuran pakét anu ngandung data vidéo pikeun unggal pigura teras henteu cocog sareng ukuran anu dilaporkeun ku pakét kontrol anu aya hubunganana. Stream cleaner ngadeteksi kaayaan ieu sareng nambihan data tambahan (piksel abu) ka tungtung pakét video anu ngalanggar pikeun ngalengkepan pigura sareng cocog sareng spésifikasi dina pakét kontrol.

Chroma Resampler (Input)
Data video anu ditampi ku desain dina input ti DisplayPort tiasa 4:4:4, 4:2:2, atanapi 4:2:0 chroma s.ampLED. Input chroma resampler nyokot video asup dina format naon jeung ngarobahna ka 4:4:4 dina sagala hal. Pikeun nyayogikeun kualitas visual anu langkung luhur, kroma resampler ngagunakeun algoritma disaring paling komputasi mahal. Prosesor Nios II maca kroma ayeunaampling ti IP panarima DisplayPort via panganteur budak Avalon-MM na. Ieu communicates format ka res chromaampler via panganteur budak Avalon-MM na.

Konverter Spasi Warna (Input)
Data video input ti DisplayPort tiasa nganggo rohangan warna RGB atanapi YCbCr. Konverter rohangan warna input nyandak pidéo anu asup dina format naon waé anu sumping sareng ngarobih kana RGB dina sadaya kasus. Prosesor Nios II maca rohangan warna ayeuna tina IP panarima DisplayPort sareng antarbeungeut budak Avalon-MM; eta ngamuat koefisien konversi bener kana res chromaampler ngaliwatan panganteur budak Avalon-MM na.

Clipper
Clipper milih wewengkon aktip ti aliran video asup tur piceun sésana. Kadali software dijalankeun dina prosésor Nios II ngahartikeun wewengkon pikeun milih. Wewengkon gumantung kana resolusi data anu ditampi dina sumber DisplayPort sareng resolusi kaluaran sareng mode skala. Prosesor ngahubungkeun daérah ka Clipper ngaliwatan antarmuka budak Avalon-MM.

Scaler
Desainna nerapkeun skala kana data video anu asup dumasar kana résolusi input anu ditampi, sareng résolusi kaluaran anu anjeun peryogikeun. Anjeun oge bisa milih antara tilu modus skala (upscale, downscale jeung passthrough). Dua IP Skalar nyadiakeun fungsionalitas skala: hiji implements sagala downscaling diperlukeun; nu séjén ngalaksanakeun upscaling. Desain merlukeun dua scalers.

• Nalika scaler ngalaksanakeun downscale, éta henteu ngahasilkeun data anu valid dina unggal siklus jam dina kaluaranna. Pikeun example, lamun ngalaksanakeun rasio downscale 2x, sinyal valid dina kaluaran luhur unggal siklus jam séjén bari desain narima unggal garis input malah wilanganana, lajeng low pikeun entirety tina garis input wilanganana ganjil. Paripolah bursting ieu mangrupikeun dasar pikeun prosés ngirangan laju data dina kaluaran, tapi henteu cocog sareng IP Mixer hilir, anu umumna ngarepkeun laju data anu langkung konsisten pikeun nyegah underflow dina kaluaran. Desain merlukeun panyangga pigura antara sagala downscale na mixer. Frame Buffer ngamungkinkeun Mixer maca data dina laju anu diperyogikeun.
• Nalika scaler ngalaksanakeun hiji upscale, éta ngahasilkeun data valid dina unggal siklus jam, jadi mixer handap euweuh masalah. Sanajan kitu, éta bisa jadi teu nampa data input anyar dina unggal siklus jam. Nyandak upscale 2x salaku exampLe, dina garis kaluaran malah wilanganana eta narima ngéléhkeun data anyar unggal siklus jam séjén, lajeng narima euweuh data input anyar dina garis kaluaran wilanganana ganjil. Sanajan kitu, Clipper hulu bisa ngahasilkeun data dina laju nu béda-béda lamun nerapkeun klip signifikan (misalna salila zum-in). Ku alatan éta, Clipper jeung upscale umumna kudu dipisahkeun ku pigura panyangga, merlukeun Scaler diuk sanggeus Frame panyangga dina pipa nu. Scaler kudu diuk saméméh pigura panyangga pikeun downscales, jadi desain implements dua scalers misah boh sisi pigura panyangga: hiji keur upscale; nu séjén pikeun downscale.

Dua Scalers ogé ngurangan bandwidth DDR4 maksimum diperlukeun ku pigura panyangga. Anjeun kudu salawasna nerapkeun downscales saméméh pigura panyangga, ngaminimalkeun laju data dina sisi nulis. Salawasna nerapkeun upscales sanggeus pigura panyangga, nu ngaminimalkeun laju data dina sisi dibaca. Unggal Scaler meunang resolusi input diperlukeun ti pakét kontrol dina aliran video asup, bari processor Nios II kalawan panganteur budak Avalon-MM susunan resolusi kaluaran pikeun tiap Scaler.

Pigura panyangga
Panyangga pigura ngagunakeun mémori DDR4 pikeun ngalakukeun panyangga triple anu ngamungkinkeun pipa pamrosésan pidéo sareng gambar pikeun ngalakukeun konversi laju pigura antara laju pigura anu asup sareng kaluar. Desain bisa nampa sagala laju pigura input, tapi total laju piksel teu kudu ngaleuwihan 1 giga piksel per detik. Parangkat lunak Nios II nyetél laju pigura kaluaran boh 30 atanapi 60 fps, dumasar kana modeu kaluaran anu anjeun pilih. Laju pigura kaluaran mangrupikeun fungsi tina setélan Output Video Clocked sareng jam piksel video kaluaran. The backpressure yén Output Video Clocked lumaku pikeun pipa nangtukeun laju nu sisi baca tina pigura panyangga narik pigura video ti DDR4.

Adun
mixer nu dibangkitkeun hiji gambar tukang hideung ukuran dibereskeun nu program processor Nios II pikeun cocog ukuran gambar kaluaran ayeuna. mixer ngabogaan dua inputs. Input munggaran nyambung ka upscaler pikeun ngidinan rarancang pikeun nembongkeun kaluaran tina pipa video ayeuna. Input kadua nyambung ka blok generator ikon. Desainna ngan ukur ngaktifkeun input mimiti mixer nalika ngadeteksi pidéo anu aktip sareng stabil dina input pidéo jam. Ku alatan éta, desain ngajaga gambar kaluaran stabil dina kaluaran bari panas-plugging dina input. Desain alfa nyampur input kadua pikeun mixer, disambungkeun ka generator ikon, dina duanana gambar tukang jeung pipa video kalayan transparansi 50%.

Parabot Parobah Warna (Kaluaran)
Konverter rohangan warna kaluaran ngarobih data pidéo RGB input kana rohangan warna RGB atanapi YCbCr dumasar kana setélan runtime tina parangkat lunak.

Chroma Resampler (Kaluaran)
Kaluaran chroma resampLer ngarobah format tina 4:4:4 ka salah sahiji 4:4:4, 4:2:2, atawa 4:2:0 format. Parangkat lunak nyetél formatna. Kaluaran chroma resampler ogé ngagunakeun algoritma disaring pikeun ngahontal video kualitas luhur.

Kaluaran Video Clocked
Output pidéo clocked ngarobah aliran Video Avalon-ST kana format pidéo clocked. Output pidéo clocked nambihan blanking horizontal sareng vertikal sareng inpormasi waktos sinkronisasi kana pidéo. Prosesor Nios II program setelan relevan dina kaluaran video clocked gumantung kana resolusi kaluaran jeung pigura laju nu menta. Output video clocked ngarobah jam, nyebrang tina jam pipa tetep 300 MHz kana laju variabel tina video clocked.

Clocked Video ka DisplayPort
Komponén pamancar DisplayPort nampi data anu diformat salaku pidéo jam. Beda dina sinyal kawat sarta deklarasi interfaces conduit di Platform Designer nyegah anjeun nyambungkeun Output Video Clocked langsung ka IP pamancar DisplayPort. Komponén Clocked Video to DisplayPort nyaéta IP khusus khusus desain pikeun nyayogikeun konversi saderhana anu diperyogikeun antara Output Video Clocked sareng IP pemancar DisplayPort. Éta ogé ngarobih pesenan pesawat warna dina unggal piksel pikeun ngitung standar pormat warna anu béda anu dianggo ku Avalon-ST Video sareng DisplayPort.

DisplayPort Transmitter IP sareng DisplayPort Transmitter PHY
Pamancar IP DisplayPort sareng pemancar DisplayPort PHY babarengan dianggo pikeun ngarobih aliran pidéo tina pidéo anu di-clocked kana aliran DisplayPort anu patuh. DisplayPort pamancar IP handles protokol DisplayPort na encodes data DisplayPort valid, bari DisplayPort pamancar PHY ngandung transceiver sarta nyieun kaluaran serial-speed tinggi.

Prosesor Nios II sareng périferal
Sistem Desainer Platform ngandung prosésor Nios II, anu ngatur panarima DisplayPort sareng pemancar IP sareng setélan runtime pikeun pipa ngolah. Prosesor Nios II nyambung ka périferal dasar ieu:

• Mémori on-chip pikeun nyimpen program sareng datana.
• AJTAG UART pikeun nembongkeun kaluaran software printf (via terminal Nios II).
• Timer sistem pikeun ngahasilkeun telat tingkat millidetik dina sababaraha titik dina parangkat lunak, sakumaha anu dibutuhkeun ku spésifikasi DisplayPort ngeunaan durasi acara minimum.
• LEDs pikeun nembongkeun status sistem.
• Tombol-tombol saklar pikeun ngagentos antara modeu skala sareng ngaktifkeun sareng nganonaktipkeun tampilan logo Intel.
• DIP switch pikeun ngidinan switching tina format kaluaran jeung ngaktipkeun sarta nganonaktipkeun percetakan pesen ka terminal Nios II.

Kajadian hot-colokan boh dina sumber DisplayPort jeung seuneu tilelep interrupts nu pemicu Nios II Processor pikeun ngonpigurasikeun DisplayPort pamancar jeung pipa neuleu. Gelung utama dina kode software ogé ngawaskeun nilai-nilai éta dina tombol-tombol sareng saklar DIP sareng ngarobih setelan pipa sasuai.

I²C Controllers
Desainna ngandung dua pangendali I²C (Si5338 sareng PS8460) pikeun ngédit setélan tilu komponén sanés dina Kit Pangembangan FPGA Intel Arria 10 10 GX. Dua generator jam Si5338 dina Intel Arria 10 GX FPGA Development Kit nyambung ka beus I²C anu sami. Kahiji dibangkitkeun jam rujukan pikeun DDR4 EMIF. Sacara standar, jam ieu disetel ka 100 MHz pikeun pamakéan ku 1066 MHz DDR4, tapi desain ieu ngajalankeun DDR4 pa 1200 MHz, nu merlukeun jam rujukan 150 MHz. Nalika ngamimitian prosésor Nios II, ngalangkungan periferal pengontrol I²C, ngarobih setélan dina peta pendaptaran Si5338 munggaran pikeun ningkatkeun kagancangan jam rujukan DDR4 ka 150MHz. Generator jam Si5338 kadua ngahasilkeun vid_clk pikeun antarmuka pidéo jam antara pipa sareng IP pamancar DisplayPort. Anjeun kudu nyaluyukeun laju jam ieu pikeun tiap resolusi kaluaran béda jeung laju pigura dirojong ku desain. Anjeun tiasa nyaluyukeun laju dina waktos ngajalankeun nalika prosésor Nios II merlukeun. Kartu putri Bitec DisplayPort 1.4 FMC ngagunakeun Parade PS8460 jitter beberesih repeater na retimer. Dina ngamimitian prosésor Nios II ngédit setélan standar komponén ieu pikeun nyumponan sarat desain.

Pedaran Parangkat Lunak

Desain Konversi Format Video 8K DisplayPort Example ngawengku IP ti Intel Video jeung Gambar Processing Suite jeung DisplayPort panganteur IP Sadaya IP ieu bisa ngolah pigura data tanpa campur salajengna lamun setelan leres. Anjeun kedah nerapkeun kontrol tingkat luhur éksternal pikeun nyetél IP pikeun ngamimitian sareng nalika sistemna robih, sapertos panampi DisplayPort atanapi pamancar acara hot-plug atanapi kagiatan tombol push pangguna. Dina desain ieu, prosesor Nios II, ngajalankeun software kontrol bespoke, nyadiakeun kadali tingkat luhur. Dina ngamimitian software:

• Nyetél jam ref DDR4 ka 150 MHz pikeun ngidinan 1200 MHz laju DDR, lajeng ngareset memori éksternal IP panganteur pikeun recalibrate dina jam rujukan anyar.
• Nyetél PS8460 DisplayPort repeater na retimer.
• Initializes panarima DisplayPort jeung panganteur pamancar.
• Initializes ngolah IPs pipeline.

Nalika inisialisasi parantos réngsé, parangkat lunak asup kana loop bari terus-terusan, mariksa, sareng ngaréspon kana sababaraha kajadian.

Parobahan kana Modeu Skala
Desain ngarojong tilu modus skala dasar; passthrough, upscale, jeung downscale. Dina modeu passthrough desain teu skala tina video input, dina mode upscale desain upscales input video, sarta dina modeu downscale desain downscales input video.
Opat blok dina pipa ngolah; Clipper, downscaler, upscaler jeung mixer nangtukeun presentasi kaluaran ahir dina unggal mode. Parangkat lunak ngadalikeun setélan unggal blok gumantung kana résolusi input ayeuna, résolusi kaluaran, sareng mode skala anu anjeun pilih. Dina kalolobaan kasus, Clipper ngalirkeun input ngaliwatan unaltered, sarta ukuran tukang Mixer ukuranana sarua jeung final, versi diskalakeun tina video input. Nanging, upami resolusi pidéo input langkung ageung tibatan ukuran kaluaran, teu mungkin nerapkeun tingkat luhur kana pidéo input tanpa dipotong heula. Lamun resolusi input kirang ti kaluaran software teu bisa nerapkeun downscale a tanpa nerapkeun lapisan tukang Mixer nu leuwih badag batan lapisan video input, nu nambihan bar hideung sabudeureun video kaluaran.

meja 4. Ngolah Blok Pipelines
tabél ieu mangrupa daptar Peta tina opat blok pipa processing dina unggal salapan kombinasi mode skala, resolusi input sarta resolusi kaluaran.

Modus	asup > kaluar	asup = kaluar	di <kaluar
Ngaliwatan	Klip kana ukuran kaluaran No downscale	Taya klip Taya downscale	Taya klip Taya downscale
dituluykeun…

Modus	asup > kaluar	asup = kaluar	di <kaluar
	Taya upscale Taya wates hideung	Taya upscale Taya wates hideung	Taya upscale Pad wates hideung kana ukuran kaluaran
Upscale	Klip kana ukuran kaluaran 2/3 No downscale Upscale mun ukuran kaluaran Taya wates hideung	Klip kana ukuran kaluaran 2/3 No downscale Upscale mun ukuran kaluaran Taya wates hideung	Taya klip Taya downscale Upscale mun ukuran kaluaran Taya wates hideung
Downscale	Taya klip Downscale kana ukuran kaluaran No upscale Taya wates hideung	Taya klip Downscale kana ukuran kaluaran No upscale Taya wates hideung	Taya klip Downscale ka 2/3 ukuran input No upscale Pad wates hideung kana ukuran kaluaran

Robah antara modus ku mencét tombol push pamaké 1. software nu ngawas nilai dina tombol push on unggal ngajalankeun ngaliwatan loop anu (eta software a debounce) sarta ngonpigurasikeun IP dina pipa processing appropriately.

Parobahan dina Input DisplayPort
Dina unggal ngajalankeun ngaliwatan loop software polling status tina Clocked Video Input, pilari parobahan stabilitas aliran video input. Parangkat lunak nganggap pidéo éta stabil upami:

• The Clocked Video Input ngalaporkeun yén video clocked suksés dikonci.
• Résolusi input sareng rohangan warna teu aya parobihan ti saprak ngajalankeun sateuacana ngalangkungan loop.

Upami inputna stabil tapi parantos leungit konci atanapi sipat aliran pidéo parantos robih, parangkat lunak ngeureunkeun Input Video Clocked ngirim pidéo ngalangkungan pipa. Éta ogé nyetél Mixer pikeun ngeureunkeun mintonkeun lapisan video input. Kaluaran tetep aktip (nembongkeun layar hideung jeung logo Intel) salila sagala acara hotplug panarima atawa parobahan resolusi.
Upami inputna henteu stabil tapi ayeuna stabil, parangkat lunak ngonpigurasikeun pipa pikeun nampilkeun résolusi input sareng rohangan warna énggal, éta ngamimitian deui kaluaran tina CVI, sareng nyetél mixer pikeun nampilkeun lapisan pidéo input deui. Aktipkeun ulang lapisan mixer henteu langsung sabab Frame Buffer masih tiasa ngulang pigura lami ti input sateuacana sareng desain kedah mupus pigura ieu. Teras Anjeun tiasa ngaktipkeun deui tampilan pikeun nyegah glitching. Pigura panyangga ngajaga count tina jumlah pigura dibaca ti DDR4, nu processor Nios II bisa maca. Parangkat lunak samples count ieu nalika input jadi stabil sarta ulang lapisan Mixer nalika count geus ngaronjat ku opat pigura, nu ensures desain flushes kaluar sagala pigura heubeul ti panyangga.

DisplayPort pamancar Hot-colokan Kajadian
Kajadian hot-colokan di pemancar DisplayPort seuneu hiji interupsi dina software nu susunan bandéra pikeun ngageter loop software utama parobahan dina kaluaran. Nalika desain ngadeteksi colokan panas pamancar, parangkat lunak maca EDID pikeun tampilan anyar pikeun nangtukeun resolusi sareng warna anu ngadukung. Upami anjeun nyetél saklar DIP ka modeu anu henteu tiasa dirojong ku tampilan anyar, parangkat lunak bakal balik deui ka mode tampilan anu kirang nungtut. Éta teras ngonpigurasikeun pipa, IP pemancar DisplayPort, sareng bagian Si5338 anu ngahasilkeun vid_clk pamancar pikeun modeu kaluaran énggal. Nalika input ningali parobihan, lapisan Mixer pikeun pidéo input henteu ditingalikeun salaku setélan éditan parangkat lunak pikeun saluran pipa. Parangkat lunak henteu diaktipkeun deui
tampilan dugi sanggeus opat pigura nalika setelan anyar ngaliwatan pigura
panyangga.

Parobahan kana Setélan Pindah pamaké DIP
Posisi switch DIP pamaké 2 ka 6 ngadalikeun format kaluaran (resolusi, laju pigura, spasi warna jeung bit per warna) disetir ngaliwatan pamancar DisplayPort. Nalika parangkat lunak ngadeteksi parobihan dina saklar DIP ieu, éta ngalir ngaliwatan sekuen anu ampir sami sareng colokan panas pemancar. Anjeun teu kedah naroskeun pamancar EDID sabab henteu robih.

Sajarah révisi pikeun AN 889: 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example

meja 5. Sajarah révisi pikeun AN 889: 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example

Vérsi Dokumén	Parobahan
2019.05.30	Pelepasan awal.

Intel Corporation. Sadaya hak disimpen. Intel, logo Intel, sareng merek Intel sanés mangrupikeun mérek dagang Intel Corporation atanapi anak perusahaanna. Intel ngajamin kinerja produk FPGA sareng semikonduktor na kana spésifikasi ayeuna saluyu sareng garansi standar Intel, tapi ngagaduhan hak pikeun ngarobih naon waé produk sareng jasa iraha waé tanpa aya bewara. Intel henteu nanggung tanggung jawab atanapi tanggung jawab anu timbul tina aplikasi atanapi pamakean inpormasi, produk, atanapi jasa anu dijelaskeun di dieu iwal ti dinyatakeun sapuk sacara tinulis ku Intel. Konsumén Intel disarankan pikeun ménta versi panganyarna tina spésifikasi alat sateuacan ngandelkeun inpormasi anu diterbitkeun sareng sateuacan nempatkeun pesenan produk atanapi jasa.
*Ngaran sareng merek sanésna tiasa diklaim salaku hak milik batur.

Dokumén / Sumberdaya

intel AN 889 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example [pdf] Pituduh pamaké AN 889 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example, AN 889, 8K DisplayPort Video Format Konversi Desain Example, Format Desain Konversi Example, Desain Konversi Example

Rujukan

• Manual pamaké