2021-09-29

Intel® Arria 10 DisplayPort 8K RX-only Design

intel Arria 10 8K DisplayPort RX-only參考設計可以展示 DisplayPort 接收器 (RX) 透過 Bitec FMC 子卡接收影像源生成的影像輸入。最高可達 8K30Hz 的影像分辨率。

圖1 Intel Arria 10 DisplayPort 8K RX-only 設計方塊圖如圖一, 參考設計FPGA需要以下Module

Core System

CPU Sub-system
RX Sub-system

RX Sub-system

Clock
Reset Bridge
DisplayPort RX core
Debug FIFO
PIO
Avalon Memory-Mapped Pipeline Bridge
EDID

RX PHY Top

Transceiver Native PHY(RX)
Transceiver PHY Reset Controller
RX Reconfiguration Management

Video PLL

IOPLL 會產生2個clock

1. 300 MHz : 提供DisplayPort RX Video clock source.使用

2. 16 MHz ：提供DisplayPort RX提供auxiliary clock.使用

參考設計下載

https://fpgacloud.intel.com/devstore/platform/19.2.0/Pro/intel-arria-10-displayport-8k-rx-only-design/

Hardware and Software Requirements

如果需要展示DisplayPort RX only 參考設計, 您需要以下硬體設備和軟體

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

Bitec FMC daughter card revision 8, 10 or 11

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

GPU with 8K DisplayPort output as video source
DisplayPort cables

Software

Intel Quartus Prime Pro Edition version 19.2

Compiling the Design

您可以至Intel Design Store下載 DisplayPort 8K RX-only (A10_DP_RX_FMC_PRO.par)參考設計,然後在Quartus prime pro進行編譯和運行展示測試,本參考設計會使用Bitec Rev 11 daughter card。 A10_DP_RX_FMC_PRO.par文件包括預編譯的 .sof ，您可以運行這些文件來測試設計。

參考設計下載連結如下

https://fpgacloud.intel.com/devstore/platform/19.2.0/Pro/intel-arria-10-displayport-8k-rx-only-design/

請依照下面步驟進行操作

解壓縮 A10_DP_RX_FMC_PRO.par文件，請參閱安裝包說明intel設計商店設計下載頁面。
使用Quartus prime pro解壓縮 .par 文件後，再解壓縮Additional_Files.zip A10_DP_RX_FMC_PRO.par 文件，並將 Script 和 Software 文件夾移動到主目錄。
啟動 Intel Quartus Prime Pro Edition 軟體並打開

/top.qpf。

Note：Bitec DisplayPort FMC 子卡revision 9 及更高版本有修改RX Re-timer並可支持 HBR3。若要接收 8K 視頻，請更改 RTL <project directory>/rtl/top.v 文件中的的參數和 <project directory >/software/dp_demo/config.h。
localparam BITEC_DP_CARD_REV = 2;
// 0 = Bitec FMC DP card rev.4 - 8
// 1 = rev.9 - 10
// 2 = rev.11
打開 Nios II Command Shell 然後至Script folder.
Run the build_sw_sh script in the Nios II terminal to build the software.
In the Intel Quartus Prime Pro Edition software, click Processing ➤ Start Compilation.
Compilation成功後Intel Quartus Prime Pro Edition software 會產生 time_limited.sof file（會有time_limited.sof是因為沒有DisplayPort IP license）

Running the Design on Hardware

在intel Arria 10 開發套件上運行設計之前設置硬件。
在 Intel Arria 10 上的 FMC 端口 A 上安裝 Bitec FMC 子卡開發套件。
將 Bitec FMC 子卡上的 DisplayPort RX 連接器連接到視頻源，如 GPU。
確保開發板上的所有 MSEL 開關都處於默認位置。
打開電源並將開發板micro USB連接到您的 PC。
使用 Intel Quartus Prime Programmer將 .sof 文件下載到 FPGA 器件中
按下 Intel Arria 10 開發套件上的Reset按鈕。
在 Nios II Command Shell 中運行以下命令
nios2-terminal
要查看 MSA 信息，請在 Nios II terminal中鍵盤打上“S”。您還可以通過按下push button 0 來查看 MSA 信息
h - help
s - MSA status
c - Read Sink DPCD CRC
v - Print versions

MSA訊息告訴你DisplayPort RX已經成功接收到影像數據，沒有任何bit error rate (BER)。 MSA 訊息還告訴您 DisplayPort RX 使用 4 個通道接收 7680x4320 影像，每通道 8100 Mbps (HBR3)，具有 8 bpc RGB 色度 (MISC0 = 20)。lock = 1 表示接收器接收到的影像流是有效的影像流。