基于TL6678F-EasyEVM開發(fā)板的高速AD采集處理案例

TI C6678 + Xilinx Kintex-7作為DSP+FPGA架構(gòu)的經(jīng)典組合，憑借FPGA的高速采集和DSP的高性能算法處理完美結(jié)合的特性，一直被廣泛應(yīng)用于視頻追蹤、圖像處理、軟件無線電、雷達(dá)探測(cè)、光電探測(cè)、水下探測(cè)以及定位導(dǎo)航等嵌入式應(yīng)用場(chǎng)景。

本文基于創(chuàng)龍科技的TI C6678 + Xilinx Kintex-7設(shè)計(jì)的TL6678F-EasyEVM開發(fā)板，給大家介紹高速AD采集處理案例，包含CameraLink/SDI/PAL/HDMI視頻采集處理開發(fā)案例、AD9361/AD9613高速AD采集處理開發(fā)案例。

TL6678F-EasyEVM開發(fā)板由核心板與底板組成。核心板內(nèi)部DSP與FPGA通過SRIO、EMIF16、I2C 通信總線連接。

評(píng)估板引出雙路FMC、雙路SFP+光口、雙路千兆網(wǎng)口、PCIe等高速通信接口，方便用戶快速進(jìn)行產(chǎn)品方案評(píng)估與技術(shù)預(yù)研。?

案例一

AD9361軟件無線電案例

1 案例說明

本案例基于ADI AD9361模塊AD-FMCOMMS3-EBZ和創(chuàng)龍科技TL6678F-EasyEVM評(píng)估板搭建AD9361 RF(Radio Frequency)收發(fā)測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)數(shù)字調(diào)制。AD-FMCOMMS3-EBZ模塊開發(fā)官方參考鏈接：

https://wiki.analog.com/resources/eval/user-guides/ad-fmcomms3-ebz

2 案例測(cè)試

圖 2

圖 3?硬件連接

圖 4?線狀形式星座圖

圖 5?點(diǎn)狀形式星座圖

案例二

AD9613高速AD采集處理案例

1 案例說明

案例功能：FPGA端通過AD9613以250MSPS速率采集AD數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)通過SRIO總線傳輸至DSP端進(jìn)行FFT算法處理。

FPGA端作為SRIO Initiator，DSP端作為SRIO Target。FPGA端通過SRIO SWRITE方式將數(shù)據(jù)傳輸至DSP端的0x0C3F0000地址空間，單次傳輸數(shù)據(jù)量為16KByte，每傳輸16KByte數(shù)據(jù)就發(fā)送一個(gè)DOORBELL信息。DSP端響應(yīng)DOORBELL信息后，使用C66xx_0~C66xx_7進(jìn)行FFT算法處理。

AD9613采樣雙通道12bit數(shù)據(jù)，由于傳輸時(shí)將12bit數(shù)據(jù)按照16bit進(jìn)行發(fā)送，因此實(shí)際發(fā)送數(shù)據(jù)量為16bit x 2 x 250MSPS = 8Gbps。

圖 6?FPGA端程序功能框圖

2 案例測(cè)試

圖 7

圖 8?硬件連接

圖 9?FPGA端ILA觸發(fā)抓取的AD數(shù)據(jù)波形

圖 10?CCS原始信號(hào)時(shí)域波形

圖 11?經(jīng)FFT處理后的信號(hào)頻域（振幅）波形

案例三

CameraLink視頻采集處理

1 案例說明

FPGA端通過FMC視頻模塊TLCameraLinkF的CameraLink接口進(jìn)行分辨率為2560 x 2048的視頻采集，再經(jīng)過SRIO總線將視頻數(shù)據(jù)傳輸至DSP端進(jìn)行Sobel（邊緣檢測(cè)）算法處理，然后將經(jīng)處理后的圖像通過網(wǎng)頁進(jìn)行顯示。

FPGA端作為SRIO Initiator，DSP端作為SRIO Target。FPGA端通過SRIO SWRITE和乒乓方式，將數(shù)據(jù)傳輸至DSP端的0x90000000和0x90500000的DDR地址空間。

案例使用北京微視的黑白CameraLink相機(jī)RS-A5241-CM107-S00，分辨率為2560 x 2048，幀率為107，灰度輸出，每個(gè)像素8bit，則數(shù)據(jù)量為2560 x 2048 x 107 x 8 = 4487905280 ≈ 4.5Gbps。案例使用SRIO的兩個(gè)Lanes，每個(gè)Lane傳輸速率為5Gbps，總數(shù)據(jù)有效帶寬為5Gbps x 2 x 80% = 8Gbps。

圖 12?案例功能框圖

圖 13?FPGA端程序功能框圖

2 案例測(cè)試

圖 14?CameraLink模塊

圖 15?硬件連接

案例四

SDI視頻采集處理

1?案例功能

案例功能：評(píng)估板通過FMC視頻模塊TL2971A/2972F的SDI IN接口進(jìn)行1080P60視頻采集，并通過TL2971A/2972F模塊的SDI OUT接口將采集到的視頻進(jìn)行輸出。

2?操作說明

請(qǐng)將創(chuàng)龍科技的TL2971A/2972F模塊連接至評(píng)估板FMC1接口，評(píng)估板J1跳線帽選擇3.3V檔位，以配置FMC IO的BANK電壓為3.3V。

準(zhǔn)備一臺(tái)擁有HDMI OUT接口的PC機(jī)（例如筆記本），通過HDMI數(shù)據(jù)線將PC機(jī)HDMI OUT接口連接至HDMI轉(zhuǎn)SDI模塊（廠家：玩視，型號(hào)：3G HDMI TO SDI Audio）INPUT接口，PC機(jī)HDMI OUT接口用作圖像輸出。通過SDI數(shù)據(jù)線將TL2971A/2972F模塊的SDI IN接口連接至HDMI轉(zhuǎn)SDI模塊的OUTPUT接口。

通過SDI數(shù)據(jù)線將TL2971A/2972F模塊的SDI OUT接口連接至SDI轉(zhuǎn)HDMI模塊（廠家：玩視，型號(hào)：3G SDI TO HDMI Audio）的INPUT接口，再通過HDMI數(shù)據(jù)線將一臺(tái)HDMI顯示屏連接至SDI轉(zhuǎn)HDMI模塊的OUTPUT接口，HDMI顯示屏用作圖像顯示。

圖17

圖 18

圖 19

請(qǐng)運(yùn)行程序，即可看到串口調(diào)試終端打印如下信息，然后在PC機(jī)的顯卡設(shè)置（或圖形屬性）中，按照下圖設(shè)置HDMI分辨率為1920 x 1080、刷新率為60pHz。

圖 20

圖 21

此時(shí)，HDMI顯示屏將顯示PC機(jī)HDMI OUT接口輸出的圖像。

圖 22

圖 23

案例五

HDMI視頻采集處理

1?案例功能?

案例功能：評(píng)估板通過FMC視頻模塊TL7611/9022F的HDMI IN接口進(jìn)行1080P60視頻采集，并通過TL7611/9022F模塊的HDMI OUT接口將采集到的視頻進(jìn)行輸出。

2?操作說明

請(qǐng)將創(chuàng)龍科技的TL7611/9022F模塊連接至評(píng)估板FMC1接口，評(píng)估板J1跳線帽選擇3.3V檔位，以配置FMC IO的BANK電壓為3.3V。

準(zhǔn)備一臺(tái)擁有HDMI OUT接口的PC機(jī)（例如筆記本），通過HMDI數(shù)據(jù)線將PC機(jī)HDMI OUT接口連接至TL7611/9022F模塊的HDMI IN接口，PC機(jī)HDMI OUT接口用作圖像輸出。通過HMDI數(shù)據(jù)線將一臺(tái)HDMI顯示屏連接至TL7611/9022F模塊的HDMI OUT接口，HDMI顯示屏用作圖像顯示。