使用PYNQ-Z2的HDMI RX/TX实现HDMI直通

介绍

上一篇文章讨论了使用PYNQ-Z2 TX输出TPG的colorbar函数。在本文中，我们将使用PYNQ-Z2的HDMI RX/TX实现HDMI直通，并在内部将信号转换为axi4流格式，以便将来更容易进行图像处理。

关于先决条件—下载PYNQ-Z2开发板信息、设置XDC和配置ip—请参考上一篇文章。在本文中，我们直接从Vivado块设计开始。

注意：本文中使用的IP版本与前一个略有不同。

Vivado街区设计

•ZYNQ7处理系统

首先，设置ZYNQ7处理系统并运行“运行块自动化”-默认设置是足够的。

接下来，添加RGB到DVI视频编码器和DVI到RGB视频解码器，并分别配置它们。

•RGB到DVI视频编码器

对于HDMI TX功能，串行时钟由内部像素时钟生成，并配置为1080p。

•DVI到RGB视频解码器

DDC ROM提供预设分辨率选项，特别是下面列出的四种分辨率，我们也选择1080p。

•时钟向导

由于DVI到RGB视频解码器的反射需要200MHz，我们使用时钟向导配置了200MHz输出。

IP连接

接下来，我们可以进行各种IP核的初步连接和输入/输出端口的配置。

约束是根据设计中的端口名称设置的，由于我们配置的是1080p，所以TMDS_clk_p必须另外设置为1/148.5MHz = 6.734ns。

接下来，创建HDL包装器和生成比特流，然后对设备进行编程。

注意：PYNQ Z2有两个JTAG模式。上面的JTAG模式用于通过Vitis编程flash，下面的JTAG模式用于通过Vivado编程。

结果

如果你没有在XDC中包含以下内容：

输出将显示以下问题。

Vivado块设计-添加AXI4-Stream相关IP

接下来，我们将添加相关的AXI4-Stream IP，将RGB-to-DVI转换为AXI4-Stream，然后再转换回DVI输出。在此过程中，TPG和VDMA将被合并来验证图像传递过程。

•视频进入到axi4流

•axi4 -流到视频输出

•视频定时控制器

我们可以先把所有东西连接起来，看看图像是否通过。

IP连接

在连接相关时钟和视频流之后，其余的可以通过运行连接自动化来处理。

上述设计通过Vivado编程到设备上也可以实现直通功能。

增加视频测试模式发生器(TPG)和视频直接存储器访问(VDMA)

•视频测试模式发生器

•视频直接存储器访问

流数据宽度(自动)自动检测输入数据的宽度，因此不需要手动配置。

•AXI智能互联

•ZYNQ7处理系统

IP连接

在连接相关时钟和视频流之后，其余的可以通过运行连接自动化来处理。

点击“Validate Design”自动分配IP地址。

在运行合成、实现和比特流过程之后，您可以将XSA导出到Vitis以进行进一步开发。

Vitis开发流程

如果需要构建说明，请参阅关于Vitis的上一篇文章。

初始化TPG

配置TPG

重置VDMA

配置VDMA

完整代码

构建应用程序并将其编程到PYNQ-Z2板上。一旦闪过，您将看到操作的结果。

注意：如果您将PYNQ Z2与其他显示器一起连接到计算机主板，建议首先将计算机的多显示器显示模式设置为同步(镜像)显示。

本文编译自hackster.io