【国产Tang Primer 25K测评】高云DVI TX（VGA转HDMI）和ROM的IP使用注意点

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【国产Tang Primer 25K测评】高云DVI TX（VGA转HDMI）和ROM的IP使用注意点 [复制链接]

 

1. 本次以一个HDMI-ROM显示图片的例程为例子，简单看一下在Tang-25K开发板上如何在高云FPGA开发平台运行DVI TX和ROM的IP，以及我碰到的一些问题。（例程借鉴了野火开发板例程以及我自己移植进去的一些代码）
2. 首先是DVI TX这个IP例化碰到的问题，我是在编译的时候碰到的
   1. 报错如下所示：意思是说DVI TX例化输出的tmds_clk_p端口在引脚约束中的电平设置错误。
      ERROR  (CT1109) : "F:\GOWIN\Project\VGA_ROM\src\VGA_ROM.cst":11 | Illegal attribute type 'IO_TYPE = LVCMOS33D' specified on 'tmds_clk_p'
       
   2. 解决办法：把IO电平设置为ELVDS
       
3. 第二个是ROM的IP的使用：
   1. 其实我本来还想使用芯片所集成的RAM16S这个IP的，但是资源不够，两个RAM的IP都不能储存超过18K的图片数据，报错如下
       
   2. RAM资源不够，那么就使用ROM这个IP，依旧是打开IP管理器，搜索pROM，例如图片所示填写方式，我存储的图片数据的地址线位宽(深度）为14bit，所以要填2的14次方，即16384；输出的数据是16位宽，直接填16即可。然后将由图片生成的后缀为 ".mi"的ROM初始化文件路径添加进去。
       
   3. 针对高云的ROM初始化要使用的mi文件，这里简单讲一下如何通过matlab，将bmp图片转成mi文件
      1. 这里程序主要参考了野火生成coe文件的代码和一个博主所发的帖子给出的代码（路径：【FPGA】如何生成.mi文件 - 个人文章 - SegmentFault 思否）
      2. 我自己简单改代后的matlab文件：里面mi文件和图片的路径要注意更改，以及他们的像素，生成mi文件的图片像素在这段代码里被设置局限在了100*100里，要注意你的图片不能超过这个像素，否则报错。另外就是，我这段代码生成的图片后放进FPGA代码会失真，还是要调一下的，不够我比较懒就。。。。

         clear               %清理命令行窗口
         clc                 %清理工作区
         
         % 使用imread函数读取图片,并转化为三维矩阵
         %image_array = imread('logo.bmp');
         image_array = imread('F:/GOWIN/TangPrimer-25K-example-main/ebf_xc6slx16_pro_tutorial_code-master/30_vga_rom_pic_jump/matlab/image2.bmp');
         
         % 使用size函数计算图片矩阵三个维度的大小
         % 第一维为图片的高度，第二维为图片的宽度，第三维为图片维度
         [height,width,z]=size(image_array);   % 100*100*3
         red   = image_array(:,:,1); % 提取红色分量，数据类型为uint8
         green = image_array(:,:,2); % 提取绿色分量，数据类型为uint8
         blue  = image_array(:,:,3); % 提取蓝色分量，数据类型为uint8
         
         % 使用reshape函数将各个分量重组成一个一维矩阵
         %为了避免溢出,将uint8类型的数据扩大为uint32类型
         r = uint32(reshape(red'   , 1 ,height*width));
         g = uint32(reshape(green' , 1 ,height*width));
         b = uint32(reshape(blue'  , 1 ,height*width));
         
         % 初始化要写入.COE文件中的RGB颜色矩阵
         rgb=zeros(1,height*width);
         
         % 导入的图片为24bit真彩色图片,每个像素占用24bit,RGB888
         % 将RGB888转换为RGB565
         % 红色分量右移3位取出高5位,左移11位作为ROM中RGB数据的第15bit到第11bit
         % 绿色分量右移2位取出高6位,左移5位作为ROM中RGB数据的第10bit到第5bit
         % 蓝色分量右移3位取出高5位,左移0位作为ROM中RGB数据的第4bit到第0bit
         for i = 1:height*width
             rgb(i) = bitshift(bitshift(r(i),-3),11)+ bitshift(bitshift(g(i),-2),5)+ bitshift(bitshift(b(i),-3),0);
         end
         
         %fid = fopen( 'image.mi', 'w+' );
         fid = fopen( 'F:/GOWIN/TangPrimer-25K-example-main/ebf_xc6slx16_pro_tutorial_code-master/30_vga_rom_pic_jump/matlab/image.mi', 'w+' );
         % .mi文件字符串打印
         fprintf( fid, '#File_format=Hex\n');
         fprintf( fid, '#Address_depth=16384\n');
         fprintf( fid, '#Data_width=16\n');
         
         % 写入图片数据
         for i = 1:height*width
             if i == height*width
                 fprintf(fid,'%04x\n',rgb(i)); %最后一个数据后面加分号
             else
                 if i<=5
                     fprintf(fid,'%04x\n',rgb(i)); 
                 else
                     fprintf(fid,'%04x\n',rgb(i));
                     end
             end
         end
         
         fclose( fid ); % 关闭文件指针

4. 碰到的问题就到此为止了，这里仅贴一下顶层文件和效果，会贴上附件，需要的话可以下载，或者私信我？
     VGA_ROM.zip (596.9 KB, 下载次数: 11)
   2024-1-23 23:43 上传

   点击文件名下载附件

   `timescale  1ns/1ns
   ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   
   // 初始例程来源: 野火_踏浪Pro_FPGA开发板
   // 论坛    : http://www.firebbs.cn
   
   ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   
   module  vga_rom_pic_jump
   (
       input   wire            sys_clk     ,   //输入工作时钟,频率50MHz
       input   wire            sys_rst_n   ,   //输入复位信号,低电平有效
   
       // output  wire            hsync       ,   //输出行同步信号
       // output  wire            vsync       ,   //输出场同步信号
       // output  wire    [15:0]  rgb             //输出像素信息
           //hdmi接口                          
       output                tmds_clk_p,         // TMDS 时钟通道
       output                tmds_clk_n, 
       output  [2:0]         tmds_d_p,        // TMDS 数据通道
       output  [2:0]         tmds_d_n 
   
   );
   
   //********************************************************************//
   //****************** Parameter and Internal Signal *******************//
   //********************************************************************//
   wire            hsync       ;   //输出行同步信号
   wire            vsync       ;   //输出场同步信号
   wire    [15:0]  rgb         ;   //输出像素信息
   //wire define
   wire            vga_clk ;   //VGA工作时钟,频率25MHz
   wire            locked  ;   //PLL locked信号
   wire            rst_n   ;   //VGA模块复位信号
   wire    [9:0]   pix_x   ;   //VGA有效显示区域X轴坐标
   wire    [9:0]   pix_y   ;   //VGA有效显示区域Y轴坐标
   wire    [15:0]  pix_data;   //VGA像素点色彩信息
   
   //rst_n:VGA模块复位信号
   assign  rst_n = (sys_rst_n & locked);
   
   //********************************************************************//
   //*************************** Instantiation **************************//
   //********************************************************************//
   
   
       Gowin_PLL clk_gen_u0(
           .lock   (locked     ), //output lock
           .clkout0(vga_clk    ), //output clkout0
           .clkin  (sys_clk    ), //input clkin
           .reset  (~sys_rst_n ) //input reset
       );
   
   wire    vga_en;
   vga vga_u1(
   	.clk        (vga_clk    ),
       .rst_n      (rst_n      ),
   	.pixel_data (pix_data   ),
       .data_req   (),
   
   	.posx       (pix_x),
   	.posy       (pix_y),	
   	.hsync      (hsync),
   	.vsync      (vsync),
       .vga_en     (vga_en),
   	.vga_out    (rgb),
   
       .h_disp     (),       //HDMI屏水平分辨率
       .v_disp     ()        //HDMI屏垂直分辨率  
       );
   
   wire  [7:0]  r_out         ; //输出24位真值信号
   wire  [7:0]  g_out         ; 
   wire  [7:0]  b_out         ;
   
   assign  r_out={rgb[15:11],3'b000};
   assign  g_out={rgb[10:5],2'b00};
   assign  b_out={rgb[4:0],3'b000};
   //例化HDMI驱动模块
   	DVI_TX_Top HDMI_u2(
   		.I_rst_n(rst_n), //input I_rst_n
   		.I_rgb_clk(vga_clk), //input I_rgb_clk
   		.I_rgb_vs(vsync), //input I_rgb_vs
   		.I_rgb_hs(hsync), //input I_rgb_hs
   		.I_rgb_de(vga_en), //input I_rgb_de
   		.I_rgb_r(r_out), //input [7:0] I_rgb_r
   		.I_rgb_g(g_out), //input [7:0] I_rgb_g
   		.I_rgb_b(b_out), //input [7:0] I_rgb_b
   		.O_tmds_clk_p(tmds_clk_p), //output O_tmds_clk_p
   		.O_tmds_clk_n(tmds_clk_n), //output O_tmds_clk_n
   		.O_tmds_data_p(tmds_d_p), //output [2:0] O_tmds_data_p
   		.O_tmds_data_n(tmds_d_n) //output [2:0] O_tmds_data_n
   	);	
   //------------- vga_pic_inst -------------
   vga_pic vga_pic_inst(
       .vga_clk        (vga_clk    ),  //输入工作时钟,频率25MHz,1bit
       .sys_rst_n      (rst_n      ),  //输入复位信号,低电平有效,1bit
       .pix_x          (pix_x      ),  //输入VGA有效显示区域像素点X轴坐标,10bit
       .pix_y          (pix_y      ),  //输入VGA有效显示区域像素点Y轴坐标,10bit
   
       .pix_data_out   (pix_data   )   //输出像素点色彩信息,16bit
   
   );
   
   endmodule

    

LitchiCheng

强！