fpga摄像头模块_【FPGA视频通路00】一切过往，皆为序章

20200525更新

因为一些原因，经过半年多还没有更新，其实东西做完了，但是因为各种原因一直没有更新，现在各种视频文档介绍也越来越全面，继续写下去虽然没有什么意义，但本着有始有终的想法还是写完吧。

更新一：其实现在有很多别人很好的资料了，B站上就有好多，水平也很好，搜一下就可以看到了。

更新二：参考资料：

1.PYNQ-Z2开发板和Arty-Z7极为接近，所以可以直接使用 Arty-Z7资料

2.本系列的目的就是逐步搭建一个HDMI视频通路，按照整个系列走下来大概可以实现 Arty Z7 HDMI Out Demo 的简化版本

3.如果需要摄像头输入、HDMI输出的通路，可以参考 Pynq-CV-OV5640

4.其实只要是FPGA芯片，整体流程大概都是一样的，除了PYNQ-Z2、黑金和米联的开发板，还可以尝试性价比比较高的ZU3EG芯片板子，例如Ultra96和黑金的Edgeboard，然后还有十分便宜的zynq 7010的矿渣板子EBAZ4205。芯片其实都差不多，多花点钱买点资料和服务，Debug的时候省心点。

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常言道，写东西要开宗明义。不过没有什么崇高的目标，也没有什么特别的目的，就是随便写点什么，就还是一如既往的碎碎念吧。

毕业季来咯，自己要准备找工作了，然后最近也在Zynq上搭图像处理系统，没看到太多参考，特别是成系列的，所以想留下点笔记吧，自己留个念想，如果刚好能帮到人，也挺好，无所谓啦。

这几个月在Pynq下折腾了一段时间，觉得里面视频输入输出框架挺好的，学到了一些东西。其实Zynq 7000系列视频框架都是那样搭的，视频输入，无论是HDMI还是摄像头，有一个数据源，然后Video转Axi Stream，过VDMA进，再过VDMA出，最后stream转video，直接行场信号VGA或者再用下DVI2RGB的IP通过HDMI输出。这样，通路就通了。

之后再把通路中间打断，相当河上的水坝一样加一个处理IP，现在推荐都是说HLS去写，大概就这样了。

看着其实也没多少东西，但是做起来总是会有这样那样的坑，自己写这个也是为了帮助自己把这几个模块手册都看看，各种细节都挖掘一下。

板子用的是自己感觉学习FPGA最实在的PYNQ Z2，其实Zybo或者米联黑金无所谓了，都是一样的。

嗯，哪都打算写点啥子呢？

从后往前推，首先是第一层，HDMI，VTC(Video Timing Controller)，产生一个输出的模拟图像，HDMI一开始用Digilent的DVI2RGB的IP，然后再介绍一下HDMI的接口，TMDS信号，以及视频的行场时序，自己去写一个纯verilog的HDMI输出吧。

之后加上VDMA输出，带上Zynq那块PS，用SDK软件生成模拟图像显示吧，顺便再把AXI总线介绍一下。把VDMA以及AXI这几个的手册也介绍一下。

接下来就该输入了，先还是HDMI直接到VDMA输入吧，或者摄像头，都可以了，加个IIC配置，然后和之前的输出联合起来，打通通路。

最后就是DMA加HLS的处理部分了，这个其实也有参考，不过还没仔细研究，但是也是要做的。

对于FPGA设计其实到此就为止了，但是对于系统还有两点，一个是在Linux下的使用，刚才提到的只是SDK下裸机程序，Linux的DMA驱动之前测试过，但是没有实际用过，之后就是PYNQ框架下的系统使用，其实只要硬件按照PYNQ参考设计的去做，这个应该没有需要要自己做的地方，但是如果PYNQ框架下没提供，工作量就大咯。

这套框架没什么新鲜的，主要目的就是把框架打碎，一个一个点先都能理解，然后再一点点串起来，可以的话再让每个点都有意义，就是最好的啦。

其实无论说的纯FPGA、Zynq以及PYNQ框架了，都是那样，本质都是一部分可定制硬件或软件的处理模块相连，可是为什么还要从传统FPGA到Zynq到PYNQ呀，自己做一遍，几种方案比较一下，能够体会到那种开发效率的提升，为了更好解决问题所做的努力，就很棒啦。

好了，到此为止，这个系统大概就是这个样子，只是一个初步打算，还要准备看笔试题和手册咯，抓紧时间多学点东西啦。