01Demo概述

FPGA在圖像傳輸領域扮演著非常重要的角色，FPGA的SerDes在圖像傳輸領域是實現高速串行通信的核心技術，尤其在處理高分辨率、大帶寬圖像數據時發揮了關鍵作用，SerDes可提供高達3Gbps、6Gbps、10Gbps等的線速率通信。

智多晶多分辨率HDMI傳輸Demo基于智多晶IST060_SA5T_100_DO_8F676_EVB_V3 FPGA開發板和FH1159 FMC子板對視頻圖像數據通過SerDes進行轉發傳輸演示。

視頻源由主機產生，經過TMDS181芯片中繼處理后，輸出3路數據通道和1路TMDS時鐘通道，SerDes RX將時鐘通道的TMDS時鐘作為參考時鐘對3路數據進行接收，接收的圖像數據緩存后再經SerDes TX轉發回FH1159的DP159芯片處理，圖像數據再通過FH1159子板的HDMI發送接口由HDMI線連接至顯示器，完成圖像顯示。最高可支持4k@60分辨率圖像數據傳輸。

主機視頻源可對目標顯示器的分辨率信息進行讀取，該功能通過FPGA的EDID轉發模塊實現；使用智多晶Tiny_SOC risc-v軟核ip對TMDS 181芯片和DP159芯片進行寄存器讀寫，完成TMDS時鐘與line rate比例和信號完整性調節等配置。

02SerDes轉發

在SerDes數據轉發的處理中將SerDes的RX/TXOUTCLK作為RX/TXUSERCLK時鐘源，RX/TXOUTCLK經過PLL分頻產生RX/TXUSERCLK，HDMI TX端的TMDS時鐘由TXOUTCLK經過分頻后還原，再經過ODDR，然后生成差分時鐘對后輸出。

使用RXUSERCLK讀取SerDes RX數據，同時將RXUSERCLK作為寫FIFO時鐘將讀取的數據寫入FIFO，使用經TXOUTCLK分頻后的TXUSERCLK讀取FIFO，讀取后的數據通過SerDes TX發送。

免責說明：文中提及的FH1159為ALINX公司的產品名稱，TMDS181和DP159為德州儀器(Texas Instruments)公司產品名稱，以上第三方名稱僅用于技術說明，與ALINX公司和TI公司并無合作和授權關系，相關權利歸屬原持有人。