本文介绍如何搭建一个通用的图像处理平台,采用HDMI接口进行输入、输出,可用于测试基于HLS的FPGA图像处理项目。
01硬件平台
Zynq-700 ARM/FPGA SoC开发板套件。
02操作步骤
概述
本文演示如何搭建一个简单的基于Xilinx FPGA的图像处理平台,可用于后续基于HLS(高层次综合)的项目,并且可以采用标准的OpenCV库辅助开发。
该项目采用Zybo Z7型号FPGA进行开发,该开发板上集成了HDMI输入输出接口,以及可以连接MIPI相机的CSI-2接口,便于后续开发使用。除了FPGA板卡外,还需要:1. HDMI相机;2. HDMI输入输出相关线缆;3. HDMI接口显示屏。
软件开发方面,采用:1. Vivado 2017.4;2. Xilinx SDK 2017.4;3. Digilent Vivado库。
创建该项目,需要准备以下工作:1. 下载并解压Digilent Vivado库;2. 配置Digilent 板卡参数;3. 新建Zybo-Z7型号Vivado block 工程。
创建工程
在Vivado block design中添加以下IP核:
- ZY NQ处理系统 (用于图像处理系统的配置核控制),PL时钟0设为200MHZ,PL时钟1设为100MHZ,启用HP0总线(用于和PS端DDR传输图像数据),启用GP0总线(用于系统参数配置)。
- DV I2RGB,将HDMI视频流转化为24位宽的RGB数据流。
图2 配置DVI2RGB IP核
图3 配置VTC IP核
- Video In to AXI4-Stream,将视频数据转换为AXI数据流。
图4 配置VIA IP核
图5 配置AXI4-Stream Subset Converter IP
- VDMA ,配置如下:
图6 配置VDMA IP
- VTC,视频时序控制器配置如下:
图7 配置VTC IP
- RGB2DVI,用于将视频流转换为HDMI数据:
图8 配置RGB2DVI IP
完整Vivado工程
将上述IP组合在一起,完整Vivado工程如下图所示:
图9 完整工程框图
然后将上述工程导入Xilinx SDK中,以创建应用软件。软件里编写以下程序:1. 检测HDMI视频信号,2. 配置视频时序控制器,3. 配置VDMA从PS DDR读出和写入视频数据。
最后,运行上述写好的软件,可以看到相机采集的视频。
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