[米联客-XILINX-H3_CZ08_7100] FPGA_PCIE通信(linux)连载-09PCIE 图像采集卡HDMI输入

​ 软件版本：VIVADO2021.1
操作系统：WIN10 64bit
硬件平台：适用 XILINX A7/K7/Z7/ZU/KU 系列 FPGA
实验平台：米联客-MLK-H3-CZ08-7100开发板
板卡获取平台：https://milianke.tmall.com/
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1概述

本方案使用自定义AXI4 IP FDMA 实现视频的采集和播放，关于FDMA的详细教程可以参考“米联客2024版FPGA数据缓存方案(PL-AXI-FDMA)”部分教程内容。

本方案实现了开发板HDMI视频采集后在PC上位机显示的功能。HDMI输入方案采用ADV7611,I2C的寄存器配置采用FPGA配置，已经封装成源码，方便大家使用。本方案的图片采集用到了XDMA的中断。

2系统构架

本系统HDMI输入方案采用ADV7611，I2C的寄存器配置采用Milianke uicfg7611 IP配置。通过Milianke uifdma_dbuf将数据写入 DDR。PCIE上位机使用XDMA IP通过AXI Interconnect IP读取存放在DDR中的视频数据。

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3FPGA工程
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为了让AXI4总线效率最高，推荐进行如下设置

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为了输出1920*1080的视频，还需要在模块调用中，设置缓存数量、视频视频分辨率等

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uifdma_dbuf每完成一帧图像传输后会发出中断信号，为了让uixdmairq可以正确获取到中断请求，需要对中断做一些变换。

1. always @(posedge ui_clk)begin
   
2. if(rstn_r3 == 1'b0)begin      xdma_irq_req <= 8'd0;
   
3. end
   
4. else if((fdma_wirq_r == 1'b0 & fdma_wirq == 1'b1))begin xdma_irq_req <= 0;
   
5. xdma_irq_req[rbuf_sync_o[7:0]] <= 1'b1;
   
6. end end

复制代码

4上位机程序设计

设置分辨率为1920*1080，视频输入是60FPS，上位机中断也是60FPS但是QT的显示效率较低，以60FPS的中断去显示，会卡死，所以上位机只处理一半的中断，图像输出30FPS。

1. void MainWindow::on_pushButton_clicked()
   
2. {
   
3.     QString strmode = ui->pushButton->text();
   
4. 
   
5.     if("PLAY" == strmode)
   
6.     {
   
7.         if(pcie_init()<0)
   
8.         {
   
9.             QMessageBox::information(this,"ERROR","pcie init error");
   
10.             return;
    
11.         }
    
12. 
    
13.         image_h = ui->H_PIX->text().toUInt();
    
14.         image_v = ui->V_PIX->text().toUInt();
    
15. 
    
16.         m_Qimage = new QImage(c2h_align_mem_tmp,image_h,image_v,QImage::Format_RGB32);
    
17. 
    
18.         if(!pcie_c2h_event0.isRunning()) {pcie_c2h_event0.isplay = true;pcie_c2h_event0.start();}
    
19.        // if(!pcie_c2h_event1.isRunning()) {pcie_c2h_event1.isplay = true;pcie_c2h_event1.start();}
    
20.         if(!pcie_c2h_event2.isRunning()) {pcie_c2h_event2.isplay = true;pcie_c2h_event2.start();}
    
21.       //  if(!pcie_c2h_event3.isRunning()) {pcie_c2h_event3.isplay = true;pcie_c2h_event3.start();}
    
22.         ui->pushButton->setText("STOP");
    
23. 
    
24.     }
    
25.     else
    
26.     {
    
27. 
    
28.         pcie_c2h_event0.isplay = false;
    
29.         pcie_c2h_event1.isplay = false;
    
30.         pcie_c2h_event2.isplay = false;
    
31.         pcie_c2h_event3.isplay = false;
    
32. 
    
33.     }

复制代码

5硬件安装

注意先下载程序，调试阶段下载bit文件，然后再开电脑。这样才能正确识别和后续测试工作正常开展。对于部分没有HDMI输入的开发板需要使用HDMI输入卡完成此实验。

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6实验结果

开发板的HDMI输入接口插入HDMI视频源(一般为显卡输出)，下图右侧为QT上位机显示采集的HDMI输入图像，分辨率为1920*1080。

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