FPGA设计——CMOS摄像与HDMI显示(DVP版)
1. 概述
本设计采用FPGA技术,将CMOS摄像头(DVP接口)的视频数据经过采集、存储、处理、帧率转换,最终通过HDMI接口显示在电视屏幕上。
2. 硬件系统框图
CMOS采用分辨率为1080p的摄像头芯片,FPGA采用ALTERA公司的CYCLONE IV,FLASH采用EPCS64,DDR2采用Hynix公司的1Gb内存条,HDMI采用Silicon Image公司的SiI9134。
3. FPGA逻辑框图
FPGA各部分逻辑模块如下图所示:
CMOS Capture,采集CMOS摄像头视频数据;
I2C Master,配置CMOS芯片;
DDR2 Control,配置与控制DDR2芯片组,实现读写仲裁;
FIFO Write,将采集到的视频数据跨时钟域地写进DDR2中;
FIFO Read,将DDR2中的数据跨时钟域地读出给后续图像处理模块;
Frame Buffer,负责FIFO Write和FIFO Read的调度,实现帧率转换;
RAW to RGB,将原始RAW8数据转换成RGB888数据;
RGB to YCbCr,将RGB888数据转换成YCbCr444数据;
YC444 to YC422,将YC444的数据转换成YC422的数据给HDMI TX模块;
HDMI TX,将处理好的视频数据发送给HDMI PHY芯片,同时通过I2C接口配置HDMI PHY芯片。
4. CMOS配置
摄像头芯片支持最高1080p30帧的输出,参考寄存器配置如下:
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5. 显示结果
电视显示1080p30的视频信号,图像中的色卡表明颜色显示正常。
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