智多晶多分辨率HDMI传输Demo概述

01Demo概述

FPGA在图像传输领域扮演着非常重要的角色，FPGA的SerDes在图像传输领域是实现高速串行通信的核心技术，尤其在处理高分辨率、大带宽图像数据时发挥了关键作用，SerDes可提供高达3Gbps、6Gbps、10Gbps等的线速率通信。

智多晶多分辨率HDMI传输Demo基于智多晶IST060_SA5T_100_DO_8F676_EVB_V3 FPGA开发板和FH1159 FMC子板对视频图像数据通过SerDes进行转发传输演示。

视频源由主机产生，经过TMDS181芯片中继处理后，输出3路数据通道和1路TMDS时钟通道，SerDes RX将时钟通道的TMDS时钟作为参考时钟对3路数据进行接收，接收的图像数据缓存后再经SerDes TX转发回FH1159的DP159芯片处理，图像数据再通过FH1159子板的HDMI发送接口由HDMI线连接至显示器，完成图像显示。最高可支持4k@60分辨率图像数据传输。

主机视频源可对目标显示器的分辨率信息进行读取，该功能通过FPGA的EDID转发模块实现；使用智多晶Tiny_SOC risc-v软核ip对TMDS 181芯片和DP159芯片进行寄存器读写，完成TMDS时钟与line rate比例和信号完整性调节等配置。

02SerDes转发

在SerDes数据转发的处理中将SerDes的RX/TXOUTCLK作为RX/TXUSERCLK时钟源，RX/TXOUTCLK经过PLL分频产生RX/TXUSERCLK，HDMI TX端的TMDS时钟由TXOUTCLK经过分频后还原，再经过ODDR，然后生成差分时钟对后输出。

使用RXUSERCLK读取SerDes RX数据，同时将RXUSERCLK作为写FIFO时钟将读取的数据写入FIFO，使用经TXOUTCLK分频后的TXUSERCLK读取FIFO，读取后的数据通过SerDes TX发送。

免责说明：文中提及的FH1159为ALINX公司的产品名称，TMDS181和DP159为德州仪器(Texas Instruments)公司产品名称，以上第三方名称仅用于技术说明，与ALINX公司和TI公司并无合作和授权关系，相关权利归属原持有人。