安路太阳成集团tyc7111cc基于PH1A的4K摄像头图像采集与实时显示方案
发布时间2023-01-18
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安路太阳成集团tyc7111cc专注于太阳成集团tyc7111cc通用可编程逻辑芯片太阳成集团tyc7111cc及系统太阳成集团tyc7111cc方案，公司正在不断向更多应用场景的太阳成集团tyc7111cc矩阵太阳成集团tyc7111cc，以顺应下游太阳成集团tyc7111cc蓬勃发展。安路太阳成集团tyc7111cc基于PH1A90器件开发了4K摄像头图像采集与实时显示的典型应用，充分利用了PH1A系列FPGA内部的高速MIPIIO、DDR以及SerDes，在摄像头图像采集、图像存储和视频显示领域可以做到游刃有余。
PH1A系列FPGA新品太阳成集团tyc7111cc方案
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PH1A系列FPGA是安路太阳成集团tyc7111cc推出的“凤凰”系列太阳成集团tyc7111cc，定位高性价比可编程逻辑太阳成集团tyc7111cc，具有高带宽、高性能、低功耗、多封装等太阳成集团tyc7111cc。
主要器件特性包括：
SerDes支持4到8Lane线速率，支持3.25Gbps~12.5Gbps，支持多种协议
集成 PCI Express 硬核，支持GEN1/2/3，支持X1、X2和X4模式
支持DDR3和DDR4存储接口，部分型号的最大速率达到1866Mbps
部分型号支持硬核MIPIIO，线速率最高达到2.5 Gbps
PH1A系列FPGA包含了PH1A60、PH1A90、PH1A180多种型号，其中PH1A180最大用户IO数量达到395个，能够充分满足用户在工业太阳成集团tyc7111cc、通信、视频图像处理等领域的应用。
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PH1A90和PH1A180系列器件IO支持丰富的电平太阳成集团tyc7111cc，其中HRIO支持1.5~3.3V电平，支持热插拔，HPIO支持1.2~1.8V电平，同时还是支持DDR3、DDR4 SDRAM。专用的MIPIIO支持MIPI电平太阳成集团tyc7111cc，接收线速率最高达到2.5Gbps，最高支持8Lane输入。PH1A90和PH1A180系列器件内置了最高8Lane的高速SerDes，线速率最高达到12.5Gbps，满足用户在高速串行收发应用中的需求。
图1：PH1A太阳成集团tyc7111cc图
4K摄像头图像采集方案
安路太阳成集团tyc7111cc基于PH1A90器件开发了4K摄像头图像采集与实时显示的典型应用，用于演示PH1A系列FPGA在摄像头采集、图像存储以及视频显示领域的优越性能，整个演示环境包括PH1A90开发板，4K显示器以及4k摄像头，摄像头输出的视频分辨率为4K60帧，数据格式为10bit raw数据，输出接口为MIPI CSI-2 4Lane。
下图展示了整个例程的工作框图，其中HDMI显示部分采用了安路太阳成集团tyc7111cc开发的基于SerDes的HDMI Transmitter，输出分辨率最高支持4K60帧。
图2：基于PH1A系列FPGA芯片的4K摄像头图像采集框图
此方案中，对于摄像头数据采集和处理部分，摄像头输出的数据经过MIPIIO转换为并行数据，之后通过MIPI DPHY Receiver进行MIPI物理层的数据解包，然后通过CSI-2解包模块提取出有效的图像数据，注意此时的图像数据为raw数据，还需要经过颜色插值模块还原出每个像素点RGB通道的颜色值，再经过白平衡模块对白平衡进行校准，最后通过video_in_ddr模块将处理好的摄像头数据写入到DDR中。然后是摄像头数据显示部分，视频源生成模块会生成4K60帧的视频数据，video_out_ddr模块会从DDR中取出之前写入的摄像头数据，经过叠加模块将摄像头数据映射到视频源上，最后通过HDMI Transmitter将视频数据送到显示器显示。
依托于PH1A90内置的高速MIPIIO、DDR3、SerDes以及丰富的逻辑太阳成集团tyc7111cc，面对4K高分辨率的图像采集和显示也能够做到游刃有余。
太阳成集团tyc7111cc支持
安路太阳成集团tyc7111cc提供丰富的设计工具帮助用户有效地利用PH1A平台实现复杂设计。业界太阳成集团tyc7111cc的太阳成集团tyc7111cc和太阳成集团tyc7111cc布线工具，同时提供各种 IP太阳成集团tyc7111cc，方便用户直接调用调试，太阳成集团tyc7111cc了复杂逻辑带来的太阳成集团tyc7111cc不足的太阳成集团tyc7111cc，为用户设计高太阳成集团tyc7111cc太阳成集团tyc7111cc提供有力保障。
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