01從DVP到MIPI再到HDMI的“跨界融合”

在嵌入式視覺系統中，DVP接口作為一種經典成熟的并行視頻接口，憑借其實現簡單、時序直觀的特點，至今仍被大量圖像傳感器（如OV5640）廣泛采用。但隨著移動設備和高清顯示的發展，MIPI CSI-2和HDMI接口憑借其高帶寬、串行傳輸的優勢，逐漸成為主流。當經典的DVP接口需要與僅支持MIPI的處理器或FPGA對接時，接口轉換便成為必然需求。

本方案基于智多晶SEALION 2000 CPLD + SEAL 5000 FPGA，構建了一條從OV5640 DVP輸入到HDMI輸出的完整視頻通路，實現DVP到MIPI CSI-2的協議轉換：

OV5640（DVP接口） → CPLD（DVP轉MIPI CSI-2 TX） → FPGA（MIPI CSI-2 RX、幀緩存與HDMI輸出） → 顯示器

本文將聚焦CPLD在DVP轉MIPI過程中的核心作用，拆解其內部模塊設計與實現思路。

02方案介紹

方案系統框架：

本演示方案基于智多晶SEALION 2000系列CPLD平臺與SEAL 5000系列FPGA平臺，構建了一條從DVP視頻采集、MIPI CSI-2傳輸到HDMI顯示的完整視頻處理通路。系統以OV5640攝像頭為圖像采集源，其輸出的DVP格式數據首先傳入SL2E-2V-8NA48CI CPLD芯片。在該芯片內完成格式轉換后，視頻流以MIPI CSI-2協議發送至SA5T-100-D0-8F676C FPGA。在SA5T-100 FPGA上使用智多晶提供的MIPI CSI-2 RX IP核進行協議解析與數據接收，隨后將視頻數據緩存至DDR3。在完成必要的圖像處理后，最終通過HDMI接口輸出至顯示器，實現實時視頻顯示。

圖 1 DVP轉MIPI CSI-2 顯示DEMO系統框架

這套方案采用了CPLD+FPGA的架構：

CPLD（SL2E-2V-8NA48CI） 負責前端：DVP采集 + MIPI協議封裝發送。它成本低、啟動快、邏輯資源剛好夠用，非常適合做協議轉換這類任務。

FPGA（SA5T-100-D0-8F676C） 負責后端：MIPI接收 + DDR3緩存 + HDMI輸出。它擁有高性能邏輯和豐富的存儲接口，適合處理圖像算法和顯示控制。

這種分工明確的設計，既降低了系統成本又保證了靈活性，當攝像頭更換或接口升級時，只需修改CPLD代碼，FPGA端可以保持不變。

03板級驗證與效果展示

硬件連接步驟：

首先將OV5640 DVP攝像頭連接至2K單板；然后通過FFC線將2K單板的MIPI CSI-2 TX接口與MIPI FMC子板的MIPI CSI-2 RX接口相連；接著將MIPI FMC子板扣接在100K單板上；最后，使用HDMI線連接100K單板的HDMI輸出接口與顯示器。整體的硬件連接圖如圖2所示。

圖 2 DEMO方案硬件連接圖

下載與啟動順序：

先為100K單板下載bin文件，等待板載LED1以1秒周期閃爍（表示MIPI接收端已準備就緒），再為2K單板下載bin文件，然后顯示器便可以實時顯示攝像頭畫面 。

圖 3 DEMO顯示效果圖

實際顯示效果：圖像清晰、無撕裂、延遲低，驗證了整套鏈路的可行性。

04總結與展望

本DEMO方案不僅展示了智多晶CPLD+FPGA在視頻處理領域的強大能力，也為工程師提供了一個可參考的DVP轉MIPI+HDMI顯示的完整參考設計。無論是用于攝像頭采集、工業視覺、醫療影像，還是嵌入式顯示終端，這套架構都具備極高的實用性和擴展性。如果您對這套方案的技術細節感興趣，或希望在自有項目中實現類似設計，歡迎訪問西安智多晶微電子官網，獲取更多技術文檔與支持。