FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1、前言

PCIE（PCI Express）采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起 PCI 以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到 PCI 所不能提供的高带宽，是目前各行业高速接口的优先选择方向，具有很高的实用价值和学习价值；

本设计使用Xilinx官方的XDMA方案搭建基于Xilinx系列FPGA的PCIE通信平台，该方案只适用于Xilinx系列FPGA，一并提供了XDMA的安装驱动和QT上位机源代码，省去了使用XDMA繁琐的驱动寻找和上位机软件开发的不知所措，并以搭建好vivado工程，省去了不知道如何使用XDMA的尴尬，使得PCIE的使用变得简单易上手，而不用关心其复杂的PCIE协议；由于我的开发板只支持PCIE X4，所以提供的代码是PCIE X4架构，若需要PCIE X1、 X2、 X8、 X16、 X32的朋友，可自行修改本工程，也可关注我，我会实时发布新的工程。

本工程实现基础的PCIE测速试验上进行了修改，利用开发板自带的HDMI输入接口，实时采集HDMI输入视频，缓存DDR3后输出XDMA，通过PCIE发送给QT上位机显示程序；

本文详细描述了基于XDMA搭建PCIE的HDMI视频采集设计方案，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项目开发，可应用于医疗、军工等行业的高速接口和图像传输领域；
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、我已有的PCIE方案

我的主页有PCIE通信专栏，既有基于RIFFA实现的PCIE方案，也有基于XDMA实现的PCIE方案；既有简单的数据交互、测速，也有应用级别的图像采集传输，以下是专栏地址：
点击直接前往

3、PCIE理论

这部分可自行百度或csdn或知乎学习理论知识，其实用了XDMA，已经不太需要直到PCIE复杂的协议和理论了。。。

4、总体设计思路和方案

总体设计思路和方案如下：
FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持
PCIe 通信例程由三部分组成：FPGA 端程序、PCIe 卡驱动、PCIe 上位机测试程序：
FPGA 端工程：负责建立与 PCIe 通信需具备的 FPGA 框架，PCIe 通信协议的构建；
PCIe 驱动：负责上位机测试程序与 PCIe 卡的数据交换；
PCIe 上位机测试程序：此处时PCIe 显示；

视频输入：笔记本模拟HDMI视频输入源；
HDMI解码，使用silicon9134芯片完成HDMI解码，silicon9134需要i2c配置才能使用，关于silicon9134的i2c配置使用，请参考我之前写的文章：点击直接前往
图像缓存：使用AXI4总线实现了图像读写DDR3，此处做了3帧缓存；
输出：PCIE X4；
QT测速上位机：提供源代码和可执行程序，发开版本为QT5.6.2；

5、vivado工程详解

开发板FPGA型号：Xilinx xc7a100tfgg484-2；
开发环境：Vivado2019.1；
输入：HDMI；
输出：PCIE X4；
应用：QT上位机显示试验；
工程BD如下：
FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持

综合后的工程代码架构如下：

综合编译完成后的FPGA资源消耗和功耗预估如下：

6、驱动安装

提供提供Win系统驱动，目录如下：
FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持
驱动安装参考前面的测速试验：点击直接前往

7、QT上位机软件

QT显示上位机：提供源代码和可执行程序，发开版本为QT5.6.2；位置如下：
FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持
部分源码截图如下：

8、工程移植说明

vivado版本不一致处理

1：如果你的vivado版本与本工程vivado版本一致，则直接打开工程；
2：如果你的vivado版本低于本工程vivado版本，则需要打开工程后，点击文件–>另存为；但此方法并不保险，最保险的方法是将你的vivado版本升级到本工程vivado的版本或者更高版本；
FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持
3：如果你的vivado版本高于本工程vivado版本，解决如下：

打开工程后会发现IP都被锁住了，如下：

此时需要升级IP，操作如下：

FPGA型号不一致处理

如果你的FPGA型号与我的不一致，则需要更改FPGA型号，操作如下：
FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持

更改FPGA型号后还需要升级IP，升级IP的方法前面已经讲述了；

其他注意事项

1：由于每个板子的DDR不一定完全一样，所以MIG IP需要根据你自己的原理图进行配置，甚至可以直接删掉我这里原工程的MIG并重新添加IP，重新配置；
2：根据你自己的原理图修改引脚约束，在xdc文件中修改即可；
3：纯FPGA移植到Zynq需要在工程中添加zynq软核；

9、上板调试验证

开启上位机测程序进行 PCIe 显示测试，打开下图的显示软件 pcie2screen，软件在如下位置，实验结果如下：
FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持
打开上位机以后可以看到软件暂停播放：

点击中间的按钮，开始播放 HDMI 输入视频源的视频：

10、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：
FPGA基于XDMA实现PCIE X4的HDMI视频采集提供工程源码和QT上位机程序和技术支持
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-417382.html