如何在 Vivado 2019.1 中将 VCU118 开发板的 HDMI 示例设计移植到 VCU128 开发板

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简介与视频示例设计概览

许多视频 IP 核都附带有示例设计。这些设计用于 IP 演示，并提供示例以供您在自己的设计中使用 IP 核时作为参考。

这些 IP 示例设计的介绍请参阅 IP《产品指南》第 5 章。

在IP主页上，Document Navigator 或视频设计中心内可找到《产品指南》。

HDMI VCU118 示例设计简介

赛灵思 HDMI IP 核分为两种：源端 (Source) IP 核 (HDMI 1.4/2.0 TX Subsystem) 和 Sink IP 核 (HDMI 1.4/2.0 RX Subsystem)。

这些 IP 核的介绍请参阅 (PG235) 和 (PG236)。《产品指南》第 5 章中包含HDMI 1.4/2.0 示例设计的表格。

通过该表可以看到，其中包含 VCU118 示例设计，但不含 VCU128 示例设计。

注意：如该表所示，传递模式下无 DRU 时钟可用，因为并无任何振荡器引脚信号输出至 HDMI 核附近 bank 中的 gtrefclk。

教程

以下是我将 HDMI VCU118 设计移植到 VCU128 开发板时所使用的步骤。这些步骤仅作为示例以供参考，并非唯一方法。

1. 移植设计的第一步是确保已构建新硬件平台用于为设计提供支持。

最好首先罗列出 HDMI 设计要求。通过使用《产品指南》中的图 5-3 并聚焦高亮的 I/O，设计要求一目了然。

注意：VCU118 与 VCU128 开发板都不具有 nidru gtrefclk。

设计要求列表：

TMDS 时钟引脚信号已输出至 FMC
已通过 3 个 GT 引脚将发射器数据引脚信号输出至 FMC
发射器参考时钟引脚信号已从 FMC 输入
接收器参考时钟引脚信号已输出至 FMC
接收器参考时钟引脚信号已从 FMC 输入
已通过 3 个 GT 引脚将接收器数据引脚信号输出至 FMC
**请核实周围各 bank 以确认是否存在可编程 NI-DRU 时钟源

2. 已知设计要求情况下即可检查 VCU128 以确认是否已满足这些要求。

为此，我们可以查阅 VCU128 原理图、VCU128 开发板用户指南以及wikipinout.xml 并对比FMC 文档（如下图所示）

通过使用上述文档即可将列表转换为引脚名称。

M2C -> 夹层卡到载卡（FMC -> 开发板）

C2M -> 载卡到夹层卡（开发板 -> FMC）

TMDS 时钟引脚信号已输出至 FMC -> LA27_P
已通过 3 个 GT 引脚将发射器数据引脚信号输出至 FMC -> DP0_C2M_P 至 DP2_C2M_P
发射器参考时钟引脚信号已从 FMC 输入 -> GBTCLK1_M2C_P
接收器参考时钟引脚信号已输出至 FMC -> LA00_CC_P
接收器参考时钟引脚信号已从 FMC 输入 -> GBTCLK0_M2C_P
已通过 3 个 GT 引脚将接收器数据引脚信号输出至 FMC -> DP0_M2C_P 至 DP2_M2C_P
**请核实周围各 bank 以确认是否存在可编程 NI-DRU 时钟源
bank124 周围无可用时钟

通过查看设计可以发现，在图 5-3 中并未显示全部引脚。

Si5324 RST
FMC_IIC_SCL
FMC_IIC_SDA
rs232_uart_rxd ->UART0_RXD
rs232_uart_txd ->UART0_TXD
reset -> CPU_Reset
RX_DDC_OUT_scl_io ->LA16_P
RX_DDC_OUT_sda_io ->LA16_N
TX_DDC_OUT_scl_io->29_P
TX_DDC_OUT_sda_io->29_N
TX_EN_OUT ->LA26_P
TX_CLK_SEL_FPGA -> LA18_CC_P
用于选择是否使用第 4 个 GT 或 LVDS 引脚作为 HDMI TMDS 时钟。
RX_HPD_OUT -> LA20_N
RX_I2C_EN_N_OUT -> LA22_P
RX_DET_IN -> LA03_P
SI5324_LOL_IN ->LA02_N
TX_HPD_IN -> LA31_N

3. 鉴于已知 I/O 引脚存在并且已正常连接到 FMC，下一步即可构建 VCU118 示例设计。

注意：该过程的介绍请参阅《产品指南》第 5 章。

4. 完成设计构建后，需要更新所有 VCU118 特定参数。这样在更改部件号时，连接将保持断开状态。

在此设计中，MMCM 是直接以 VCU118 为目标的唯一 IP。

4.1. 打开 mb_ss_0 块并打开时钟向导 (clk_wiz)。

4.2. 单击“Clear board parameters”以清空开发板参数。这将删除 VCU 特定参数。

4.3. 将“Source”更新为“Differential clock capable pin”，然后保存块设计

5. 设置新项目目标 -> VCU128 (XCVU37P-L2FSVH2892E)

6. 将 IP 更新到新项目

打开 IP 集成器、选择报告 IP 状态，然后升级所有 IP。

验证其中不存在任何错误。

注意：不保证这对所有设计或移植都有效。如果此步骤无效，请使用先前的设计作为示例并手动构建新项目.

7. 鉴于当前项目目标为 VCU128 并且 IP 已升级，我们需要编辑 VPHY，设置正确的 bank 目标并使用正确的时钟。

通过 VCU128 文档可知，所使用的 GT 位于 bank 124 中。Bank 124 为 X0Y0。

由于 GT 位于 bank 124 中，但当前使用的 TX reference0 时钟来自 bank 125，因此需要将参考时钟设置为 southrefclk0。

由于当前使用的是 North/South refclk，因此需根据 (PG230) 《Vivado PHY 控制器产品指南》中所述更新管脚。

8. 请核实连接状态，确保所有引脚均已连接，然后验证设计并运行综合。

9. 完成综合后，即可更新约束。

打开 Synthesized Design，依次单击“layout -> I/O planning”。

在此视图中，选择 I/O 端口，然后使用新管脚对其进行更新。（GT TX/RX 引脚将已填充完成）

完成操作后，请保存以便更新约束文件 (.xdc)。

10. 约束更新完成后，请运行实现并生成比特流。

11. 导出硬件用于 SDK。

单击“File -> Export Hardware

12. 最后，针对 VCU118 使用相同流程来构建应用示例设计。

打开 SDK

新建 BSP (File -> New SDK)

单击 MSS 标签，选中 HDMI 1.4/2.0 RX Subsystem 驱动程序，然后单击“Import Examples”。

在打开的标签中，单击“Passthrough MicroBlaze”。

这将生成软件项目。对其执行构建，这样即可创建 ELF。

13. 大功告成！在硬件中执行测试以验证移植的示例设计是否正常运行

文章来源： 赛灵思中文社区论坛