Intel® Arria 10 DisplayPort 4Kp60 with Video and Image Processing Reference Design

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英特爾 Arria10 DisplayPort 影像參考設計演示 DisplayPort RX 透過Bitec FMC 子卡接收影像訊號與英特爾IP所產生的測試影像作混合處理後,最後由DisplayPort TX 透過Bitec FMC 子卡輸出至螢幕最高可達 4K@60Hz 的視頻分辨率。

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如上圖FPGA參考設計需要以下Module:

▼ Main Function

  • DisplayPort RX core
  • DisplayPort TX core
  • Nios Processor
  • DDR4 Memory controller

▼ Video and Image Processing IP

  • Clocked Video Input II (CVI)
  • Clocked Video Output II (CVO)
  • Frame Buffer II
  • Mixer II

▼ PHY Sub-System

  • TX and RX Native PHY
  • TX fPLL
  • Intel® Transceiver PHY Reset Controller
  • TX and RX Bitec reconfiguration module
  • Transceiver reconfiguration arbiter

▼ Video PLL

▼ IOPLL 會產生3個clock

  • 160 MHz : 提供DisplayPort RX Video clock source.使用
  • 133 MHz : 提供DisplayPort TX Video clock source.使用
  • 16 MHz :提供DisplayPort auxiliary clock.使用

▼參考設計下載如下

https://fpgacloud.intel.com/devstore/platform/17.0.0/Pro/arria-10-displayport-4kp60-with-video-and-image-processing-pipeline-re-transmit-reference-design/

Hardware and Software Requirements

如果需要演示上述的參考設計 , 您需要以下硬體設備和軟件

  • Hardware
  • Intel Arria 10 GX FPGA Development Kit (10AX115S2F45I1SG)

https://www.intel.com/content/www/us/en/programmable/products/boards_and_kits/dev-kits/altera/kit-a10-gx-fpga.html

  • IBitec FMC daughter card revision 8, 10 or 11

https://bitec-dsp.com/product/fmc-displayport-daughter-card-revision-11/

  • GPU with 4K DisplayPort source and 4K DisplayPort monitor
  • DisplayPort cables
  •  Software
  • Intel Quartus Prime Pro Edition version 17.0

Compiling the Design

請依照下面步驟進行操作

 

1. 由下載路徑下載 a10_dp_vip_pro.par,使用Quartus17.0 prime pro解壓縮 .par 文件後,

 

2. 啟動 Intel Quartus Prime Pro Edition 軟件並打開
/top.qpf。

 

* Note:Bitec DisplayPort FMC 子卡revision 5 及更高版本。

 

3. 打開 Nios II Command Shell 然後至Script folder.

 

  • script/rerun.sh Shell script to load the FPGA hardware image (.sof) and software image(.elf).
  • script/build_sw.sh Shell script to re-build the NIOS II software

View the Result

圖二

圖三

1. MSA信息告訴你DisplayPort RX已經成功接收到視頻數據, DisplayPort RX 使用 2 個通道接收 1920x1080 視頻,每通道 2700 Mbps,具有 8 bpc RGB 色度 (MISC0 = 20)。lock = 1 表示接收器接收到的視頻流是有效的視頻流。TX 使用4個通道,每通道 5400 Mbps,送出3840x2160 視頻。

參考資料

1. AN 793: Intel® Arria® 10 DisplayPort 4Kp60 with Video and Image Processing Pipeline Retransmit Reference Design, intel,

 

https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/an/an793.pdf

 

2. DisplayPort Intel® FPGA IP User Guide, intel,

 

https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/ug/ug_displayport.pdf