手机外贸网站建设,东莞阳光网招聘官网,手机制作logo神器,扬中市建设局网站目录 1、前言免责声明 2、相关方案推荐我这里已有的以太网方案紫光同创FPGA精简版UDP方案紫光同创FPGA带ping功能UDP方案 3、设计思路框架OV7725摄像头配置及采集OV5640摄像头配置及采集UDP发送控制视频数据组包数据缓冲FIFOUDP协议栈详解RGMII转GMII动态ARPUDP协议IP地址、端口… 目录 1、前言免责声明 2、相关方案推荐我这里已有的以太网方案紫光同创FPGA精简版UDP方案紫光同创FPGA带ping功能UDP方案 3、设计思路框架OV7725摄像头配置及采集OV5640摄像头配置及采集UDP发送控制视频数据组包数据缓冲FIFOUDP协议栈详解RGMII转GMII动态ARPUDP协议IP地址、端口号修改 QT上位机 4、PDS工程1OV7725输入YT8511版本5、PDS工程2OV5640输入YT8511版本6、PDS工程3OV7725输入RTL8211版本7、PDS工程4OV5640输入RTL8211版本8、上板调试验证并演示准备工作动态ARP测试图像接收显示测试 9、福利工程代码的获取 紫光同创FPGA实现UDP协议栈网络视频传输基于YT8511和RTL8211提供2套PDS工程源码和技术支持 1、前言
“苟利国家生死以岂因祸福避趋之”大洋彼岸的我优秀地下档员敏锐地洞察到祖国的短板在于高精尖半导体的制造领域于是本着为中华民族伟大复兴的中国梦贡献绵薄之力的初心懂先生站在高略高度和长远角度谋划宁愿背当代一世之骂名也要为祖国千秋万世谋2018年7月懂先生正式打响毛衣战随后又使出恰勃纸战术旨在为祖国先进制程半导体领域做出自主可控的战略推动在此请收下我一声谢谢啊
2019年初我刚出道时还是Xilinx遥遥领先的时代(现在貌似也是)那时的国产FPGA还处于辣鸡段位国产FPGA仰望Xilinx情不自禁道你以为躲在这里就找不到你吗没用的你那样拉轰的男人无论在哪里都像黑夜里的萤火虫那样的鲜明、那样的出众你那忧郁的眼神稀嘘的胡渣子神乎其技的刀法还有那杯Dry martine都深深的迷住了我。。。然而才短短4年如今的国产FPGA属于百家争鸣、百花齐放、八仙过海、神仙打架、方兴未艾、得陇望蜀、友商都是XX的喜极而泣之局面面对此情此景不得不吟唱老人家的诗句魏武挥鞭东临碣石有遗篇萧瑟秋风今又是换了人间。。。 言归正传目前对于国产FPGA的共识有以下几点 1性价比高与同级别国外大厂芯片相比价格相差几倍甚至十几倍 2自主可控国产FPGA拥有完整自主知识产权的产业链从芯片到相关EDA工具 3响应迅速FAE技术支持比较到位及时解决开发过程中遇到的问题毕竟中文数据手册。。 4采购方便产业链自主可控采购便捷
没玩过UDP或TCP都不好意思说自己玩儿过FPGA这是CSDN某大佬说过的一句话鄙人深信不疑。。。本文使用紫光同创的PGL22G-6MBG324 FPGA实现UDP协议栈络视频传输该协议栈是精简版采用纯verilog代码实现具备动态ARP、支持巨型帧、CRC32校验、占用逻辑资源很少等功能但不具备ping功能FPGA采集外部摄像头数据然后对视频数据进行组包封装以适应QT上位机的接收要求随后将组包的视频数据放入FIFO中做跨时钟和数据位宽转换然后视频数据送入UDP协议栈进行UDP协议的网络数据包组包最后通过YT8511和RTL8211做硬件PHY后通过RJ45网口的网线发送出去电脑端打开上位机即可接收并显示FPGA发过来的视频
本设计提供4套Pango Design Suite 2021.4版本的工程源码4套工程的区别在于输入摄像头是OV7725或者OV5640使用网络PHY是YT8511或者RTL82114套工程详情如下
//
| PDS工程 输入视频 网络PHY 输入输出分辨率|
| 第一套PDS工程 OV7725摄像头 YT8511 640X480 |
| 第二套PDS工程 OV5640摄像头 YT8511 640X480 |
| 第三套PDS工程 OV7725摄像头 RTL8211 640X480 |
| 第四套PDS工程 OV5640摄像头 RTL8211 640X480 |
//这里需要注意以下几点 1视频没有进行DDR的缓存仅做FIFO级别的缓存所以要求输入视频的像素时钟必须低于125M因为GMII的时钟是125M所高于125M则会出现FIFO堵死的情况 2目前QT上位机只是个测试版本支持支640X480分辨率的输入图像所以输入视频必须是640X480若不是请缩放到此分辨率 3目前QT上位机只是个测试版本不是很稳定若有时闪退或者无图像请多次关闭后重新打开QT上位机只提供上位机可执行程序不提供源码
本博客详细描述了紫光同创FPGA实现UDP协议栈网络视频传输的设计方案工程代码可综合编译上板调试可直接项目移植适用于在校学生、研究生项目开发也适用于在职工程师做学习提升可应用于医疗、军工等行业的高速接口或图像处理领域 提供完整的、跑通的工程源码和技术支持 工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾请耐心看到最后
免责声明
本工程及其源码即有自己写的一部分也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等)若大佬们觉得有所冒犯请私信批评教育基于此本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究禁止用于商业用途若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题与本博客及博主无关请谨慎使用。。。
2、相关方案推荐
我这里已有的以太网方案
目前我这里有大量UDP协议的工程源码包括UDP数据回环视频传输AD采集传输等也有TCP协议的工程还有RDMA的NIC 10G 25G 100G网卡工程源码对网络通信有需求的兄弟可以去看看直接点击前往 其中千兆TCP协议的工程博客如下 直接点击前往
紫光同创FPGA精简版UDP方案
该方案同样使用紫光同创FPGA实现只不过是精简版UDP具备动态ARP、支持巨型帧、CRC32校验、占用逻辑资源很少等功能但不具备ping功能工程博客如下 直接点击前往
紫光同创FPGA带ping功能UDP方案
该方案同样使用紫光同创FPGA实现具备动态ARP、支持巨型帧、CRC32校验、占用逻辑资源很少等功能具备ping功能工程博客如下 直接点击前往
3、设计思路框架
本文使用紫光同创的PGL22G-6MBG324 FPGA实现UDP协议栈络视频传输该协议栈是精简版采用纯verilog代码实现具备动态ARP、支持巨型帧、CRC32校验、占用逻辑资源很少等功能但不具备ping功能FPGA采集外部摄像头数据然后对视频数据进行组包封装以适应QT上位机的接收要求随后将组包的视频数据放入FIFO中做跨时钟和数据位宽转换然后视频数据送入UDP协议栈进行UDP协议的网络数据包组包最后通过YT8511和RTL8211做硬件PHY后通过RJ45网口的网线发送出去电脑端打开上位机即可接收并显示FPGA发过来的视频 本设计提供4套Pango Design Suite 2021.4版本的工程源码4套工程的区别在于输入摄像头是OV7725或者OV5640使用网络PHY是YT8511或者RTL82114套工程详情如下
//
| PDS工程 输入视频 网络PHY 输入输出分辨率|
| 第一套PDS工程 OV7725摄像头 YT8511 640X480 |
| 第二套PDS工程 OV5640摄像头 YT8511 640X480 |
| 第三套PDS工程 OV7725摄像头 RTL8211 640X480 |
| 第四套PDS工程 OV5640摄像头 RTL8211 640X480 |
//这里需要注意以下几点 1视频没有进行DDR的缓存仅做FIFO级别的缓存所以要求输入视频的像素时钟必须低于125M因为GMII的时钟是125M所高于125M则会出现FIFO堵死的情况 2目前QT上位机只是个测试版本支持支640X480分辨率的输入图像所以输入视频必须是640X480若不是请缩放到此分辨率 3目前QT上位机只是个测试版本不是很稳定若有时闪退或者无图像请多次关闭后重新打开QT上位机只提供上位机可执行程序不提供源码 工程设计框图如下
OV7725摄像头配置及采集
OV7725摄像头需要i2c配置才能使用需要将DVP接口的视频数据采集为RGB565或者RGB888格式的视频数据这两部分均用verilog代码模块实现本设计配置为640X480分辨率代码位置如下 其中摄像头配置为分辨率640x480 摄像头采集模块支持RGB565和RGB888格式的视频输出可由参数配置如下 RGB_TYPE0输出本RGB565格式 RGB_TYPE1输出本RGB888格式 设计选择RGB888格式
OV5640摄像头配置及采集
OV5640摄像头需要i2c配置才能使用需要将DVP接口的视频数据采集为RGB565或者RGB888格式的视频数据这两部分均用verilog代码模块实现本设计配置为640X480分辨率代码位置如下 摄像头采集模块支持RGB565和RGB888格式的视频输出可由参数配置如下 RGB_TYPE0输出本RGB565格式 RGB_TYPE1输出本RGB888格式 设计选择RGB888格式
UDP发送控制
FPGA与PC上位机通信的协议为 PC上位机首先向FPGA发送1个字节的数据包 如果发送的是0x01,则表示通知FPGA可以开始发送视频数据给我了 如果发送的是0x00,则表示通知FPGA立即停止发送视频数据给我 所以UDP发送控制模块的作用就是根据接收到的PC上位机发来的指令产生开始发送和停止发送信号核心代码如下
视频数据组包
FPGA收到单包数据0x01后首先发送4个字节的视频分辨率信息给PC上位机 高两个字节表示视频宽度 低两个字节表示视频高度 FPGA随后向PC上位机发送4字节的帧头帧头被QT端写死为0xf05aa50f FPGA再发送有效视频数据给PC上位机 FPGA收到单包数据0x00后停止向PC上位机发送数据 FPGA实时等待单包数据0x01的到来若收到继续发送视频数据 组包后的视频数据送入FIFO等待UDP协议栈读取 核心代码如下
数据缓冲FIFO
数据缓冲FIFO实现两个功能一是数据位宽转换输入视频的16位转32位二是时钟域转换摄像头时钟为50MUDP侧时钟为125M
UDP协议栈详解
RGMII转GMII
RGMII转GMII模块是实现RGMII 与 GMII 的转换提取出控制信号与数据信号使用紫光同创FPGA的GTP_ISERDES和GTP_OSERDES原语实现与 PHY 连接是 RGMII 接口。RGMII 接口是 GMII 接口的简化版在时钟的上升沿及下降沿都采样数据上升沿发送TXD[3:0]/RXD[3:0]下降沿发送 TXD[7:4]/RXD[7:4]TX_EN 传送 TX_EN上升沿和 TX_ER下降沿两种信息RX_DV 传送 RX_DV上升沿和 RX_ER下降沿两种信息。RGMII转GMII模块设计框图如下 RGMII转GMII模块在工程中如下 这里的RX模块用到了一个PLL IP核作用是将接收到的RX时钟相位偏移180°与PHY延时模式相匹配
动态ARP
动态ARP模块很简单根据ARP协议进行拆包和组包即可对于接收是拆包即解析识别出UDP报文的前导码、SFD、以太网帧头和FCS提取有效数据对于发送是组包对有效数据添加对应的包头ARP报文格式如下 动态ARP模块在工程中如下 动态ARP模块由RX、TX和CRC32三个模块组成其中TX用到了CRC32校验RX则未做校验
UDP协议
UDP协议模块很简单根据UDP协议进行拆包和组包即可对于接收是拆包即解析识别出UDP报文的前导码、SFD、以太网帧头和FCS提取有效数据对于发送是组包对有效数据添加对应的包头UDP报文格式如下 UDP协议模块在工程中如下 UDP协议模块由RX、TX和CRC32三个模块组成其中TX用到了CRC32校验RX则未做校验
IP地址、端口号修改
UDP协议栈留出了IP地址、端口号的修改端口供用户自由修改通过顶层参数修改位置如下
QT上位机
1目前QT上位机只是个测试版本支持支640X480分辨率的输入图像所以输入视频必须是640X480若不是请缩放到此分辨率 2目前QT上位机只是个测试版本不是很稳定若有时闪退或者无图像请多次关闭后重新打开QT上位机只提供上位机可执行程序不提供源码
4、PDS工程1OV7725输入YT8511版本
开发板FPGA型号紫光同创–PGL22G-6MBG324 开发环境Pango Design Suite 2021.4 输入OV7725分辨率为640X480 输出网口 网络PHYYT8511延时模式 工程作用紫光同创FPGA实现UDP协议栈网络视频传输 工程代码架构如下 工程的资源消耗如下 工程已经综合编译完成如下
5、PDS工程2OV5640输入YT8511版本
开发板FPGA型号紫光同创–PGL22G-6MBG324 开发环境Pango Design Suite 2021.4 输入OV5640分辨率为640X480 输出网口 网络PHYYT8511延时模式 工程作用紫光同创FPGA实现UDP协议栈网络视频传输 工程详情参考第4章节
6、PDS工程3OV7725输入RTL8211版本
开发板FPGA型号紫光同创–PGL22G-6MBG324 开发环境Pango Design Suite 2021.4 输入OV7725分辨率为640X480 输出网口 网络PHYRTL8211延时模式 工程作用紫光同创FPGA实现UDP协议栈网络视频传输 工程详情参考第4章节
7、PDS工程4OV5640输入RTL8211版本
开发板FPGA型号紫光同创–PGL22G-6MBG324 开发环境Pango Design Suite 2021.4 输入OV5640分辨率为640X480 输出网口 网络PHYRTL8211延时模式 工程作用紫光同创FPGA实现UDP协议栈网络视频传输 工程详情参考第4章节
8、上板调试验证并演示
准备工作
连接开发板 以PDS工程1–YT8511版本工程为例进行上板调试 修改本地电脑端IP地址为如下 然后下载bit致开发板即可开始测试
动态ARP测试
打开CDM做如下操作 可以看到PC已经识别并记录了FPGA网卡的ARP信息并标记为动态
图像接收显示测试
打开QT上位机OV7725输入静态演示如下 打开QT上位机OV5640输入静态演示如下 OV5640显示画质较差这不是代码问题而是我的OV5640摔坏了画质本来据有问题将就用。。。 打开QT上位机OV7725输入动态演示如下 紫光同创UDP-OV7725 9、福利工程代码的获取
福利工程代码的获取 代码太大无法邮箱发送以某度网盘链接方式发送 资料获取方式私或者文章末尾的V名片。 网盘资料如下
