FPGA实现PCIE视频采集转USB3.0输出,基于XDMA+FT601架构,提供3套工程源码和技术支持
目录
- 1、前言
- 工程概述
- 免责声明
- 2、相关方案推荐
- 本博已有的PCIE方案
- 本博已有的USB通信方案
- 3、PCIE基础知识扫描
- 4、工程详细设计方案
- 工程设计原理框图
- 电脑端视频
- PCIE视频采集QT上位机
- XDMA配置及使用
- XDMA中断模块
- FDMA图像缓存
- FT601功能和硬件电路
- FT601读时序解读
- FT601写时序解读
- USB3.0视频接收显示QT上位机
- Windows版本XDMA驱动安装
- Linux版本XDMA驱动安装
- FT601驱动安装
- 工程源码架构
- Vivado工程注意事项
- PCIE上板调试注意事项
- 5、vivado工程源码1详解-->Artix7-100T版本
- 6、vivado工程源码1详解-->Kintex7-325T版本
- 7、vivado工程源码3详解-->Zynq7100版本
- 8、工程移植说明
- vivado版本不一致处理
- FPGA型号不一致处理
- 其他注意事项
- 9、上板调试验证
- 准备工作
- PCIE视频采集转USB3.0输出效果演示
- 10、福利:工程代码的获取
FPGA实现PCIE视频采集转USB3.0输出,基于XDMA+FT601架构,提供3套工程源码和技术支持
1、前言
FPGA实现PCIE数据传输现状;
目前基于Xilinx系列FPGA的PCIE通信架构主要有以下2种,一种是简单的、傻瓜式的、易于开发的、对新手友好的XDMA架构,该架构对PCIE协议底层做了封装,并加上了DMA引擎,使得使用的难度大大降低,加之Xilinx提供了配套的Windows和Linux系统驱动和上位机参考源代码,使得XDMA一经推出就让工程师们欲罢不能;另一种是更为底层的、需要设计者有一定PCIE协议知识的、更易于定制化开发的7 Series Integrated Block for PCI Express架构,该IP实现的是PCIe 的物理层、链路层和事务层,提供给用户的是以 AXI4-stream 接口定义的TLP 包,使用该IP 核,需要对PCIe 协议有清楚的理解,特别是对事务包TLP报文格式;本设计采用第一种方案,使用XDMA的中断模式实现PCIE通信;本架构既有简单的测速实验,也有视频采集应用;
FPGA实现USB3.0通信现状;
目前USB3.0的实现方案很多,但就简单好用的角度而言,FT601应该是最佳方案,因为它电路设计简单,操作时序简单,软件驱动简单,官方甚至提供了包括FPGA驱动在内的丰富的驱动源码和测试软件;本设计旨在普及传播FT601芯片在FPGA领域实现USB3.0通信应用,包括FT601芯片解读、FT601芯片读写时序分析、FT601芯片硬件电路参考设计、FT601与PC端的QT上位机通信,包括FT601测速试验、FT601视频采集传输试验、FT601视频采集+图像处理后传输试验等等;
工程概述
本设计使用Xilinx系列FPGA为平台,实现电脑端视频通过PCIE到FPGA端转UDP网络视频输出;输入源为电脑端实时视频,也就是电脑桌面的实时图像,分辨率为1920x1080@60Hz;打开QT上位机,QT上位机会实时采集电脑端视频,通过PCIE总线发送到FPGA板卡;FPGA内部的XDMA IP核接收到电脑端发来的视频后,将视频写入板载DDR3中缓存;然后由FT601读写逻辑控制FDMA图像缓存架构将视频从板载DDR3中读出;然后视频送入FT601芯片输出USB3.0视频,输出分辨率为1920x1080@60Hz;FT601使用同步FIFO-245模式,工作模式通过GPIO0/GPIO1引脚配置;根据FT601读写时序设计了读写状态机;FPGA开发板通过USB3.0数据线连接至PC端主机;PC端的QT上位机调用FT601驱动的API实现图像读取并显示视频;本博客提供3套工程源码,具体如下:
现对上述3套工程源码做如下解释,方便读者理解:
工程源码1
开发板FPGA型号为Xilinx–Artix7-100T–xc7a100tfgg484-2;输入源为电脑端实时视频,也就是电脑桌面的实时图像,分辨率为1920x1080@60Hz;打开QT上位机,QT上位机会实时采集电脑端视频,通过PCIE总线发送到FPGA板卡;FPGA内部的XDMA IP核接收到电脑端发来的视频后,将视频写入板载DDR3中缓存;然后由FT601读写逻辑控制FDMA图像缓存架构将视频从板载DDR3中读出;然后视频送入FT601芯片输出USB3.0视频,输出分辨率为1920x1080@60Hz;FT601使用同步FIFO-245模式,工作模式通过GPIO0/GPIO1引脚配置;根据FT601读写时序设计了读写状态机;FPGA开发板通过USB3.0数据线连接至PC端主机;PC端的QT上位机调用FT601驱动的API实现图像读取并显示视频;板载的PCIE为2 Lane的PCIE2.0;单Lane线速率配置为5GT/s;板载FT601芯片链接USB3.0接口;由此形成QT上位机+PCIE+USB3.0的高端架构;该工程适用于PCIE接口的视频采集卡应用;
工程源码2
开发板FPGA型号为Xilinx–>Kintex7–35T–xc7k325tffg676-2;输入源为电脑端实时视频,也就是电脑桌面的实时图像,分辨率为1920x1080@60Hz;打开QT上位机,QT上位机会实时采集电脑端视频,通过PCIE总线发送到FPGA板卡;FPGA内部的XDMA IP核接收到电脑端发来的视频后,将视频写入板载DDR3中缓存;然后由FT601读写逻辑控制FDMA图像缓存架构将视频从板载DDR3中读出;然后视频送入FT601芯片输出USB3.0视频,输出分辨率为1920x1080@60Hz;FT601使用同步FIFO-245模式,工作模式通过GPIO0/GPIO1引脚配置;根据FT601读写时序设计了读写状态机;FPGA开发板通过USB3.0数据线连接至PC端主机;PC端的QT上位机调用FT601驱动的API实现图像读取并显示视频;板载的PCIE为8 Lane的PCIE2.0;单Lane线速率配置为5GT/s;板载FT601芯片链接USB3.0接口;由此形成QT上位机+PCIE+USB3.0的高端架构;该工程适用于PCIE接口的视频采集卡应用;
工程源码3
开发板FPGA型号为Xilinx–>Zynq7100–xc7z100ffg900-2;开发板FPGA型号为Xilinx–>Kintex7–35T–xc7k325tffg676-2;输入源为电脑端实时视频,也就是电脑桌面的实时图像,分辨率为1920x1080@60Hz;打开QT上位机,QT上位机会实时采集电脑端视频,通过PCIE总线发送到FPGA板卡;FPGA内部的XDMA IP核接收到电脑端发来的视频后,将视频写入板载DDR3中缓存;然后由FT601读写逻辑控制FDMA图像缓存架构将视频从板载DDR3中读出;然后视频送入FT601芯片输出USB3.0视频,输出分辨率为1920x1080@60Hz;FT601使用同步FIFO-245模式,工作模式通过GPIO0/GPIO1引脚配置;根据FT601读写时序设计了读写状态机;FPGA开发板通过USB3.0数据线连接至PC端主机;PC端的QT上位机调用FT601驱动的API实现图像读取并显示视频;板载的PCIE为8 Lane的PCIE2.0;单Lane线速率配置为5GT/s;板载FT601芯片链接USB3.0接口;由此形成QT上位机+PCIE+USB3.0的高端架构;该工程适用于PCIE接口的视频采集卡应用;
本文描述了FPGA实现PCIE采集电脑端视频转USB3.0输出的设计方案,工程代码可综合编译上板调试,可直接项目移植,适用于在校学生、研究生项目开发,也适用于在职工程师做项目开发,可应用于医疗、军工等行业的高速接口领域;
提供完整的、跑通的工程源码和技术支持;
工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾,请耐心看到最后;
免责声明
本工程及其源码即有自己写的一部分,也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等),若大佬们觉得有所冒犯,请私信批评教育;基于此,本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究,禁止用于商业用途,若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题,与本博客及博主无关,请谨慎使用。。。
2、相关方案推荐
本博已有的PCIE方案
我的主页有PCIE通信专栏,该专栏基于XDMA的轮询模式实现与QT上位机的数据交互,既有基于RIFFA实现的PCIE方案,也有基于XDMA实现的PCIE方案;既有简单的数据交互、测速,也有应用级别的图像采集传输,以下是专栏地址:
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此外,我的主页有中断模式的PCIE通信专栏,该专栏基于XDMA的中断模式实现与QT上位机的数据交互,以下是专栏地址:
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此外,还有基于RIFFA架构的PCIE通信专栏,以下是专栏地址:
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本博已有的USB通信方案
我的博客主页开设有FPGA驱动USB通信专栏,里面全是FPGA驱动USB通信的工程源码及博客介绍;既有基于USB2.0也有USB3.0方案;包括USB2.0/3.0测速试验、USB2.0/3.0视频采集传输试验、USB2.0/3.0视频采集+图像处理后传输试验等等;所有工方案均包括FPGA工程和QT上位机源码;专栏地址链接如下:
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3、PCIE基础知识扫描
PCIe 总线架构与以太网的 OSI 模型类似,是一种分层协议架构,分为事务层(Transaction Layer)、数据链路层(Data Link Layer) 和物理层(Physical Layer)。这些层中的每一层都分为两部分:一部分处理出站(要发送的)信息,另一部分处理入站(接收的)信息,如下图:
事务层
事务层的主要责任是事务层包 TLP(Transaction Layer Packet)的组装和拆卸。事务层接收来自 PCIe 设备核心层的数据,并将其封装为 TLP。TLP 用于传达事务,例如读取和写入,以及确定事件的类型。事务层还负责管理 TLP 的基于信用的流控制。每个需要响应数据包的请求数据包都作为拆分事务实现。每个数据包都有一个唯一标识符,该标识符使响应数据包可以定向到正确的始发者。数据包格式支持不同形式的寻址,具体取决于事务的类型(内存、I/O、配置和消息)。数据包可能还具有诸如 No Snoop、Relaxed Ordering 和基于 ID 的排序(IDO)之类的属性。事务层支持四个地址空间:包括三个 PCI 地址空间(内存、I/O 和配置)并添加消息空间。该规范使用消息空间来支持所有先前 PCI 的边带信号,例如中断、电源管理请求等,作为带内消息事务。
数据链路层
数据链路层充当事务层和物理层之间的中间阶段。数据链路层的主要职责包括链路管理和数据完整性,包括错误检测和错误纠正。数据链路层的发送方接受事务层组装的 TLP,计算并应用数据保护代码和 TLP序列号,以及将它们提交给物理层以在链路上传输。接收数据链路层负责检查接收到的 TLP 的完整性,并将它们提交给事务层以进行进一步处理。在检测到 TLP 错误时,此层负责请求重发 TLP,直到正确接收信息或确定链路失败为止。数据链路层还生成并使用用于链路管理功能的数据包。为了将这些数据包与事务层(TLP)使用的数据包区分开,当指代在数据链路层生成和使用的数据包时,将使用术语“数据链路层数据包(DLLP)”。
物理层
PCIe 总线的物理层为 PCIe 设备间的数据通信提供传送介质,为数据传送提供可靠的物理环境。物理层包括用于接口操作的所有电路,包括驱动器和输入缓冲器、并行至串行和串行至并行转换、PLL 和阻抗匹配电路。它还包括与接口初始化和维护有关的逻辑功能。物理层以实现特定的格式与数据链路层交换信息。该层负责将从数据链路层接收的信息转换为适当的序列化格式,并以与连接到链路另一端的设备兼容的频率和通道宽度在 PCI Express 链路上传输该信息。物理层是 PCIe 体系结构最重要,也是最难以实现的组成部分(该层对用户透明,开发 PCIe 程序时无需关心)。PCIe 总线的物理层定义了 LTSSM (Link Training and Status State Machine)状态机,PCIe 链路使用该状态机管理链路状态,并进行链路训练、链路恢复和电源管理。PCIe 总线使用端到端的连接方式,在一条PCIe 链路的两端只能各连接一个设备,这两个设备互为数据发送端和数据接收端。由于 PCIe 是支持全双工通信的,所以发送端和接收端中都含有TX (发送逻辑) 和RX (接收逻辑)。在PCIe 总线的物理链路的一个数据通路(Lane) 中,有两组差分信号,共4 根信号线组成。其中发送端的TX 与接收端的RX 使用一组差分信号连接,该链路也被称为发送端的发送链路,也是接收端的接收链路;而发送端的RX 与接收端的TX 使用另一组差分信号连接,该链路也被称为发送端的接收链路,也是接收端的发送链路。一个PCIe 链路可以由多个Lane 组成。目前PCIe 链路可以支持1、2、4、8、12、16 和32 个Lane,即×1、×2、×4、×8、×12、×16 和×32 宽度的PCIe 链路。每一个Lane 上使用的总线频率与PCIe 总线使用的版本相关。
4、工程详细设计方案
工程设计原理框图
工程设计原理框图如下:
电脑端视频
输入源为电脑端实时视频,也就是电脑桌面的实时图像,分辨率为1920x1080@60Hz;电脑端的分辨率需要设置为1920x1080@60Hz,如下:
PCIE视频采集QT上位机
仅提供Win10版本的QT上位机,位置如下:
以Win10版本为例,源码位置如下:
以Win10版本下,可以点击已经编译好的QT软件直接运行,位置如下:
QT上位机运行效果如下:
XDMA配置及使用
根据Xilinx官方手册,XDMA框图如下:
由图可知,XDMA封装了Integrated Block for PCI Express IP,不仅完成了事务层的组包解包,还添加了完整的 DMA 引擎;
XDMA 一般情况下使用AXI4 接口,AXI4 接口可以加入到系统总线互联,适用于大数据量异步传输,而且通常情况下使用 XDMA 都会使用到 BRAM 或 DDR 内存;AXI4-Stream 接口适用于低延迟数据流传输。XDMA 允许在主机内存和 DMA 子系统之间移动数据。它通过对包含有关要传输的数据的源、目标和数量的信息的“描述符”进行操作来实现此目的。这些直接内存传输既可以用于主机到卡(Host to Card,H2C)的传输,也可以用与卡到主机(Card to Host,C2H)的传输。可以将 DMA 配置为由所有通道共享一个 AXI4 Master 接口,或者为每个启用的通道提供一个 AXI4-Stream 接口。内存传输是基于每个通道的描述符链接列表指定的,DMA 从主机内存和进程中获取这些链接列表。诸如描述符完成和错误之类的事件通过中断来发出信号。XDMA 还提供多达 16 条用户中断线,这些中断线会向主机生成中断。本设计需要配置为中断模式;如下图:
XDMA详情参考《AXI Bridge for PCI Express Gen3 Subsystem Product Guide(PG194)》;XDMA在Block Design中如下:
XDMA中断模块
XDMA中断模块和XDMA IP配合使用,XDMA中断模块主要执行两个任务,一是获取XDMA的状态,输出用户中断使能信号,以指示用户此时可以发起中断,该任务通过AXI_Lite接口与XDMA连接,其从机地址受PC端软件控制;二是转发用户中断给XDMA,当用户侧检测到XDMA处于可接受中断状态时,用户逻辑可以发起中断,XDMA中断模块将此中断转发给XDMA IP;将模块直接拖入Block Design中,显示如下:
FDMA图像缓存
FDMA图像缓存架构实现的功能是将输入视频缓存到板载DDR3中,由于调用了Xilinx官方的MIG作为DDR控制器,所以FDMA图像缓存架构就是实现用户数据到MIG的桥接作用;架构如下:
FDMA图像缓存架构由FDMA控制器+FDMA组成;FDMA实际上就是一个AXI4-FULL总线主设备,与MIG对接,MIG配置为AXI4-FULL接口;FDMA控制器实际上就是一个视频读写逻辑,以写视频为例,假设一帧图像的大小为M×N,其中M代表图像宽度,N代表图像高度;FDMA控制器每次写入一行视频数据,即每次向DDR3中写入M个像素,写N次即可完成1帧图像的缓存,本设计只用到了FDMA控制器的读功能,FDMA控制器IP配置如下:
FDMA图像缓存架构在Block Design中如下:
FT601功能和硬件电路
FT600/601Q 的技术参数如下:
FT600&601Q 芯片是 FT 最新推出的 USB3.0 to FIFO interface IC,实现 USB3.0 与 16/32bit 并行 IO 接口之间的数据传输;整个 USB 通信协议全部由芯片驱动自行完成,开发者无须考虑 USB 底层固件的编程。
–>兼容支持 USB3.0(5Gbps),向下兼容 USB2.0(480Mbps and 12Mbps)传输;
–>高达 8 个可配置 Endpoint. >>支持 2 种 FIFO 传输协议,最大传输可达 400MB/s;
–>芯片内部有 16K 字节的缓冲区,可以进行数据的大吞吐量操作;
–>支持远程唤醒功能;
–>芯片支持多种 IO 电压:1.8V,2.5V.3.3V;
–>通过 16bit D[O:15]或 32bit D[0:31]并行数据线和读写状态/控制线 RXF、TXE、RD、WR,加上时钟 CLK,使能 OE 信号线就可实现与 CPU/FPGA 的数据交换;
–>该芯片内部集成 1.0V LDO,可提供给芯片核心部分使用;
–>工业级芯片,工作温度范围-40 to 85℃;
FT601芯片框架如下:
FT601外围电路设计参考如下:
FT601支持的多种传输模式,其中 245 Synchronous FIFO 模式和 Multi-Channel FIFO 模式是最常用的模式,本工程配置为 245 Synchronous FIFO 模式;传输模式通过GPIO引脚高低电平配置,配置真值表如下:
FT601读时序解读
FT601的245 Synchronous FIFO 模式读时序如下:
RXF_N为读数据状态信号,RXF_N为低电平期间FPGA可以读取FT601数据;
检测到RXF_N低电平后,拉低OE_N和RD_N,然后开始读数据;
检测到RXF_N高电平后,拉高OE_N和RD_N,然后退出读数据状态;
FT601写时序解读
FT601的245 Synchronous FIFO 模式写时序如下:
TXF_N为读数据状态信号,RXF_N为低电平期间FPGA向FT601写入数据;
检测到TXF_N低电平后,拉低WR_N,然后开始向FT601写入数据;
检测到TXF_N高电平后,拉高WR_N,然后退出写数据状态;
基于以上对FT601的解读,就可以用verilog实现对FT601的读写操作了,工程中FT601驱动代码如下:
USB3.0视频接收显示QT上位机
仅提供Win10版本的QT上位机,位置如下:
以Win10版本为例,源码位置如下:
以Win10版本下,可以点击已经编译好的QT软件直接运行,位置如下:
QT上位机运行效果如下:
Windows版本XDMA驱动安装
提供Windows和Linux系统驱动,本章节介绍Windows下XDMA驱动安装;
Windows下驱动安装步骤如下:友情提示,Windows下驱动秩序安装一次即可;
第一步:使系统禁用签名并进入测试模式,方法如下:
也可百度其他方法实现上述目的,完成后电脑屏幕右下角应有如下显示:
第二步:定位到驱动目录下,提供Windows7和Windows10两个版本驱动,由于我的电脑选择Windows10,如下:
单击鼠标右键安装即可,如下:
第三步:下载FPGA工程bit到FPGA开发板,然后重启电脑,打开我的电脑–>管理–>设备管理器,应看到如下设备:
Linux版本XDMA驱动安装
提供Windows和Linux系统驱动,本章节介绍Linux下XDMA驱动安装;
Linux下驱动安装步骤如下:友情提示,Linux下,每次下载FPGA bit后都需要重启电脑才能安装驱动;
进入到Linux驱动目录下,一次执行以下两条指令即可安装,如下:
• 驱动编译终端指令:make -j8
•驱动安装终端指令:sudo insmod xdma.ko
FT601驱动安装
注意:驱动只需要安装一次即可;
首先下载bit到FPGA开发板,如下:
然后打开PC端–>我的电脑–>管理–>设备管理器,可以看到FT601设备已经识别,如下:
如果你已经下载了FT601驱动文件,但没有安装,则有的电脑会自动寻找驱动并自定安装,所以等待大约1分钟后,电脑自动帮我们装好了FT601驱动,如下:
如果你的电脑不能自动寻找驱动并安装,请手动安装驱动,如下:
工程源码架构
提供3套工程源码,以工程源码1为例,工程Block Design设计如下:
提供3套工程源码,以工程源码1为例,综合后的工程源码架构如下:
Vivado工程注意事项
Vivado工程需要配合修改过的Xilinx官方XDMA驱动和QT上位机一起使用,所以Vivado工程必须做到以下几点:
1:XDMA中的AXI4_Lite基地址必须设为0x44A00000,这是XDMA驱动修改的规定,感兴趣的可以去看驱动源码,配置如下;
2:MIG的DDR基地址必须从0x00000000开始,这是QT上位机代码的规定,感兴趣的可以去看QT源码,配置如下;
PCIE上板调试注意事项
1:必须先安装本博提供的XDMA驱动,详情请参考第4章节的《XDMA驱动及其安装》,Windows版本驱动只需安装一次;
2:Windows版本下载FPGA工程bit后需要重启电脑,电脑才能识别到XDMA驱动;程序固化后也需要重启电脑;Linux版本每次载FPGA工程bit后都需要重启电脑,都需要安装XDMA驱动;
3:FPGA板卡插在主机上后一般不需要额外供电,如果你的板子元器件较多功耗较大,则需要额外供电,详情咨询开发板厂家,当然,找我买板子的客户可以直接问我;
4:PCIE调试需要电脑主机,但笔记本电脑理论上也可以外接出来PCIE,详情百度自行搜索一下,电脑主机PCIE插槽不方便操作时可以使用延长线接出来,某宝有卖;
5、vivado工程源码1详解–>Artix7-100T版本
开发板FPGA型号:Xilinx–Artix7–xc7a35tfgg484-2;
FPGA开发环境:Vivado2019.1;
QT开发环境:VS2015 + Qt 5.12.10;
输入:电脑主机实时视频,分辨率1920x1080@60Hz;
输出:USB3.0,分辨率1920x1080@60Hz;
PC端到FDMA传输方案:PCIE传输;
图像缓存方案:FDMA图像缓存+DDR3颗粒;
PCIE底层方案:Xilinx XDMA;
PCIE详情:PCIE2.0版本,X2,5GT/s单lane线速率;
USB3.0方案:FT601芯片方案
实现功能:FPGA实现PCIE采集电脑端视频转USB3.0输出;
工程作用:此工程目的是让读者掌握FPGA实现PCIE采集电脑端视频转USB3.0输出的设计能力,以便能够移植和设计自己的项目;
工程Block Design和工程代码架构请参考第4章节的《工程源码架构》小节内容;
工程的资源消耗和功耗如下:
6、vivado工程源码1详解–>Kintex7-325T版本
开发板FPGA型号:Xilinx–>Kintex7–35T–xc7k325tffg676-2;
FPGA开发环境:Vivado2019.1;
QT开发环境:VS2015 + Qt 5.12.10;
输入:电脑主机实时视频,分辨率1920x1080@60Hz;
输出:USB3.0,分辨率1920x1080@60Hz;
PC端到FDMA传输方案:PCIE传输;
图像缓存方案:FDMA图像缓存+DDR3颗粒;
PCIE底层方案:Xilinx XDMA;
PCIE详情:PCIE2.0版本,X8,5GT/s单lane线速率;
USB3.0方案:FT601芯片方案
实现功能:FPGA实现PCIE采集电脑端视频转USB3.0输出;
工程作用:此工程目的是让读者掌握FPGA实现PCIE采集电脑端视频转USB3.0输出的设计能力,以便能够移植和设计自己的项目;
工程Block Design和工程代码架构请参考第4章节的《工程源码架构》小节内容;
工程的资源消耗和功耗如下:
7、vivado工程源码3详解–>Zynq7100版本
开发板FPGA型号:Xilinx–>Zynq7100–xc7z100ffg900-2;
FPGA开发环境:Vivado2019.1;
QT开发环境:VS2015 + Qt 5.12.10;
输入:电脑主机实时视频,分辨率1920x1080@60Hz;
输出:USB3.0,分辨率1920x1080@60Hz;
PC端到FDMA传输方案:PCIE传输;
图像缓存方案:FDMA图像缓存+DDR3颗粒;
PCIE底层方案:Xilinx XDMA;
PCIE详情:PCIE2.0版本,X8,5GT/s单lane线速率;
USB3.0方案:FT601芯片方案
实现功能:FPGA实现PCIE采集电脑端视频转USB3.0输出;
工程作用:此工程目的是让读者掌握FPGA实现PCIE采集电脑端视频转USB3.0输出的设计能力,以便能够移植和设计自己的项目;
工程Block Design和工程代码架构请参考第4章节的《工程源码架构》小节内容;
工程的资源消耗和功耗如下:
8、工程移植说明
vivado版本不一致处理
1:如果你的vivado版本与本工程vivado版本一致,则直接打开工程;
2:如果你的vivado版本低于本工程vivado版本,则需要打开工程后,点击文件–>另存为;但此方法并不保险,最保险的方法是将你的vivado版本升级到本工程vivado的版本或者更高版本;
3:如果你的vivado版本高于本工程vivado版本,解决如下:
打开工程后会发现IP都被锁住了,如下:
此时需要升级IP,操作如下:
FPGA型号不一致处理
如果你的FPGA型号与我的不一致,则需要更改FPGA型号,操作如下:
更改FPGA型号后还需要升级IP,升级IP的方法前面已经讲述了;
其他注意事项
1:由于每个板子的DDR不一定完全一样,所以MIG IP需要根据你自己的原理图进行配置,甚至可以直接删掉我这里原工程的MIG并重新添加IP,重新配置;
2:根据你自己的原理图修改引脚约束,在xdc文件中修改即可;
3:纯FPGA移植到Zynq需要在工程中添加zynq软核;
9、上板调试验证
准备工作
需要准备的器材如下:
FPGA开发板,没有开发板可以找本博提供;
带PCIE卡槽的电脑主机;
网线;
我的开发板了连接如下:
PCIE视频采集转USB3.0输出效果演示
PCIE视频采集转USB3.0输出效果演示效果如下:
XDMA-FPGA-FT601
10、福利:工程代码的获取
福利:工程代码的获取
代码太大,无法邮箱发送,以某度网盘链接方式发送,
资料获取方式:私,或者文章末尾的V名片。
网盘资料如下:
此外,有很多朋友给本博主提了很多意见和建议,希望能丰富服务内容和选项,因为不同朋友的需求不一样,所以本博主还提供以下服务:
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堆叠方式 堆叠卡堆叠: 堆叠卡堆叠又可以分为两种情况: 交换机之间通过专用的堆叠插卡ES5D21VST000及专用的堆叠线缆连接。堆叠卡集成到交换机后面板上,交换机通过集成的堆叠端口及专用的堆叠线缆连接。 业务口堆叠: 业务口堆…...

Spring Boot框架下中小企业设备管理系统开发
1系统概述 1.1 研究背景 随着计算机技术的发展以及计算机网络的逐渐普及,互联网成为人们查找信息的重要场所,二十一世纪是信息的时代,所以信息的管理显得特别重要。因此,使用计算机来管理中小企业设备管理系统的相关信息成为必然。…...

鸿蒙开发融云demo消息未读数
鸿蒙开发融云demo消息未读数 跟着我一步步搭建带界面的融云demo,这次是要显示未读数,未读数有两个,一个是消息列表的未读数,一个是主页消息tab上的未读数。 一、消息列表的未读数 先看下效果图: 关键代码如下&#…...

非对称加密算法(RSA):原理、应用与代码实现
一、引言 在当今数字化时代,信息安全成为了至关重要的议题。非对称加密算法作为保障信息安全的核心技术之一,在数据加密、数字签名、身份验证等领域发挥着不可或缺的作用。其中,RSA 算法以其可靠性、安全性和广泛的适用性,成为了…...

docker部署SQL审核平台Archery
1、概述 Archery 是一个开源的 SQL 审核平台,专为数据库的 SQL 运维和管理而设计,广泛应用于企业的数据库运维工作中。其主要功能是帮助数据库管理员和开发人员实现 SQL 审核、SQL 执行、在线执行、查询、工单管理、权限控制等数据库管理相关的操作。 Archery 的主要功能包括…...

ceph 删除rbd 锁的命令
文章目录 前言操作步骤 前言 记录一下ceph 删除rbd锁的命令 rbd lock rm poolname/uuid_disk "ID" Locker操作步骤 云主机实例的uuid是:fec52819-3b00-48e1-9f3b-c68c717bd619 # 获取rbd块的信息 rbd info nova/fec52819-3b00-48e1-9f3b-c68c717bd619…...

MySQL【知识改变命运】01
库的基本操作语法 1:SQL的简介2:SQL的基本分类3:库的基本操作1:查看库2:创建数据库1:创建一个diayang库2: ⾃定义⼀个数据库名,如果数据库不存则创建,3:查看警告信息4:字符集编码和校验(排序)规…...

苍穹外卖 Maven依赖配置
苍穹外卖所用到的Maven坐标 <?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?> <project xmlns"http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation"http://maven.apa…...

Lucas带你手撕机器学习——SVM支持向量机
#1024程序员节|征文# 支持向量机(SVM)的详细讲解 什么是SVM? 支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种用于分类和回归的监督学习算法。它的主要任务是从给定的数据中找到一个最佳的决策…...

将后端返回的网络url转成blob对象,实现pdf预览
调用e签宝返回的数据是网络链接就很让人头疼,最后想到可以转换成blob对象,便在百度上找到方法,记录一下。 祝大家节日快乐!! 代码在最后!!!! 代码在最后!&a…...

民峰金融智能交易模型的应用与未来趋势
随着科技的进步,金融市场中的智能化交易模式逐渐成为主流。民峰金融在智能交易模型领域不断创新,凭借先进的技术优势,成为了业内的佼佼者。本文将探讨民峰金融如何通过智能交易模型提升市场交易效率,以及未来可能的发展趋势。 一…...
文章解读与仿真程序复现思路——电力自动化设备EI\CSCD\北大核心《考虑负荷时空迁移的5G基站与配电网协同优化运行 》
本专栏栏目提供文章与程序复现思路,具体已有的论文与论文源程序可翻阅本博主免费的专栏栏目《论文与完整程序》 论文与完整源程序_电网论文源程序的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/liang674027206/category_12531414.html 电网论文源程序-CSDN博客电网论文源…...

数据结构中的堆(Heap)
堆(Heap)是计算机科学中一类特殊的数据结构,在计算机科学领域中扮演着至关重要的角色。以下是对堆的深入了解,包括其定义、特性、类型、底层实现原理以及广泛的应用场景。 一、堆的定义与特性 堆通常被看作是一棵完全二叉树的数…...

Linux误删文件找回
前言 公司要迁移文件服务器,100G文件夹执行了mv操作,由于网络都懂Shell卡死导致命令执行中途停止了。一看目标文件夹才10G的内容,赶紧去源文件夹查看~~~不料空空如也 完蛋,咋整,出事了,有备份吗?…...

深入计算机语言之C++:类与对象(中)
🔑🔑博客主页:阿客不是客 🍓🍓系列专栏:从C语言到C语言的渐深学习 欢迎来到泊舟小课堂 😘博客制作不易欢迎各位👍点赞⭐收藏➕关注 一、默认成员函数 如果一个类中什么成员都没有&…...

51单片机快速入门之 IIC I2C通信
51单片机快速入门之 IIC 总线通信 协议: 空闲时 SCL/SDA 为高电平SCL高时 SDA下降沿 为开始信号开始信号之后: SCL高电平时 SDA不能变化 , SCL低电平时 SDA才可变 SDA 传数据时 从高到低按位传输 SCL一个脉冲高电平对应一位数据 4.SCL高电平时 SDA上升沿 为停止信号 数…...

腾讯推出ima.copilot智能工作台产品 由混元大模型提供技术支持
腾讯公司近期推出了一款名为ima.copilot(简称ima)的智能工作台产品,它由腾讯混元大模型提供技术支持。这款产品旨在通过其会思考的知识库,为用户开启搜读写的新体验。ima.copilot的核心功能包括知识获取、打造专属知识库以及智能写…...

1024是什么日子
【1024程序员日数字编织梦想的赞歌】 在这个由二进制构建的宇宙里,每一行代码都是通往未来的桥梁,每一位程序员都是这浩瀚数字海洋中的航海家。今天,10月24日,不仅是一个简单的日期,它是属于我们的节日——程序员日&a…...

驱动开发系列20 - Linux Graphics Xorg-server 介绍
一: 概述 X.Org Server 是由 X.Org 基金会管理的 X Window System (X11) 显示服务器的自由开源实现。客户端 X Window System 协议的实现以 X11 库的形式存在,这些库作为与 X 服务器通信的有用 API。有两个主要的 X11 库。第一个库是 Xlib,它是最初的 C 语言 X11 API;…...

晶台推出SOP5封装的高速光耦KLM45X,提供1MBit/s超快速率
KLM452 和 KLM453 器件均由一个红外发射二极管与一个高速光电检测晶体管组成,两者之间光学耦合。光电二极管偏置和输出晶体管集电极的独立连接可以通过减少输入晶体管的基极-集电极电容来使速度比传统的光电晶体管耦合器提高几个数量级。它们采用行业内标准的 5 引脚…...

软物质流变探究:从宏观微观差异,到水凝胶界面特性
大家好!今天我们要探讨的是一篇关于纳米级界面水凝胶粘弹性的研究论文——《Nanoscopic Interfacial Hydrogel Viscoelasticity Revealed from Comparison of Macroscopic and Microscopic Rheology》发表于《Nano Letters》,该研究通过比较宏观和微观流…...