[经验] 【AC620 FPGA开发板试用预热贴】AC620开发板配套高清VGA输出模块(试用套件标配)

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发表于 2017-6-19 16:41:44   580 查看 1 回复 显示全部楼层 倒序浏览
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本帖最后由 小梅哥 于 2017-6-19 16:55 编辑

小梅哥编写,未经许可,文章内容和所涉及代码不得用于其他商业销售的板卡
本实例所涉及代码均可通过芯航线FPGA技术支持群联系客服索取。
ADV7123 概述
        ADV7123 (ADV®)是一款单芯片、三通道、高速数模转换器。ADV7123内置三个高速、10位、带互补输出的视频数模转换器、一个标准TTL输入接口以及一个高阻抗、模拟输出电流源。


ADV7123 基本参数
        分辨率(Bits)            10
        速率                 330MSPS

ADV7123 其他特性
        工作电压(V)            3-5.25
        输出通道数             3
        ADV7123 封装与引脚
        LQFP48

ADV7123 特性
        吞吐量:330 MSPS
        三通道、10位数模转换器
        无杂散动态范围(SFDR)
        RS-343A/RS-170兼容输出
        互补输出
        DAC输出电流范围:2 mA至26 mA
        TTL兼容输入
        1.23 V内部基准电压源
        5 V/3.3 V单电源供电
        48引脚LQFP封装
        低功耗:30 mW(最小值,3 V)
        低功耗(待机模式):6mW(典型值,3 V)

ADV7123功能框图
01.png
ADV7123封装图
02.png

ADV7123引脚介绍:
03.png


ADV7123的典型应用框图。
04.png
GM7123
       GM7123功能和引脚完全兼容ADV7123,可提供军工品质GM7123。GM7123 是一个三路高速、数模转换器的单片集成电路。它包括三路高速、10 位输入的视频DA 转换器、标准的TTL 输入和互补输出高阻抗的模拟输出电流源。它有三路独立的10 位输入端口可以在单电源3.3V 下工作。


主要应用:
        数字视频系统(1600x1200@100HZ)
        高分辨率的彩色图片
        数字射频调制
        图像处理
        仪器
        视频信号再现。


品质功能:
        GM7123 是一款频率330MHz 的3通道10 位高速视频DAC芯片,兼容RS-343A/RS-170标准差分输出,输出电流范围是2mA~26mA。输入兼容TTL 电平,内部基准1.23V,单电源3.3V 供电,采用LQFP48 封装。GM7123自带3 个分离的10 位数据输入端口,有视频控制信号SYNC 和BLANK 分别控制同步和消隐。采用CMOS 工艺制造。功能和引脚完全兼容ADV7123。
        a) 最高330MSPS 转换速率
        b) 3 个10 位DAC
        c) 输入兼容TTL 电平
        d) DAC 输出电流范围2mA~26mA
        e) 集成带隙基准电压源
        f) LQFP48 封装

GM7123 ADV7123 差异电源电压
       ADV7123 的电源电压兼容5V/3.3V
        GM7123 的电源电压只支持3.3V。

待机电源电流
        ADV7123 的待机电源电流典型值约2mA
        GM7123 的待机电源电流典型值约0.2mA。

芯航线GM7123 VGA输出模块
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原理图
05.png
GM7123模块使用说明
06.png
        模块选择GM7123芯片三个DAC通道的各高8位作为数据输入端口,低2位舍弃。因此默认最高支持RGB888格式,即24位色,这种图形质量已经完全达到PC的显示标准了。该模块对用户引出了VGA_HS、VGA_VS、CLOCK、BLK(BLANK)、R7~R0、G7~G0、B7~B0、3.3V、GND信号。对于用户来说,只需正确的连接这些信号并给出正确的VGA标准信号即可。
        该模块使用2*17双排针接口,其中左上方为1脚

07.png
08.png

       下图为模块接口信号的时序要求:
09.png
       仅在BLK有效期间,RGB数据线上的数据才能被经过DAC转换为电流后输出。

使用要点注意事项
      使用ADV/GM7123模块连接标准VGA显示器输出VGA图像,必须满足以下要点:
       1、  VGA_VS、VGA_HS满足各种标准的VGA时序标准。一个标准的VGA时序,除了有数据段,还有消隐段和同步段,所以,必须设置这两个信号完全符合标准的VGA时序。否则显示器将不能正常识别和显示。
        2、  CLOCK信号必须满足60Hz刷新率请求。例如,对于800*600@60Hz的分辨率,CLOCK信号必须为40MHz左右,允许在有非常小的偏差,如39.2MHz是可以接受的,但是,不能差太多,例如,给个30MHz的时钟信号,则显示器将不能识别并显示。
        3、  VGA接口不支持其他各种非标准的时序,如30帧、20帧等LCD可以支持的刷新速度。部分MCU为了输出较高分辨率的图像,将刷新速度调的比较低,有的甚至低至5帧,这种方式RGB接口的LCD面前可以支持,但是这对于VGA接口,是不可能显示的。
        4、  BLK信号必须连接,对于一些带LCD驱动器的处理器或者MCU,将该信号连接到处理器的LCD驱动器的DE引脚上。
        5、  如果实在无法产生BLK信号,可以将BLK信号直接接高电平,并在Blank期间,控制RGB数据线上的数据全部为0。
        6、  如果显示内容出现部分花屏,典型现象就是在图像一些色度变化大的位置,出现异常颜色,这种情况往往是因为驱动器(MCU或者FPGA)的CLOCK走线和数据线走线长度相差较大导致的,可以将CLOCK信号反转(取反),或者使用时序约束的方式调整数据线相对于CLOCK信号的延迟来实现。


        GM7123 VGA输出模块仅仅实现数字信号转模拟的功能,本身不能完成任何的通信协议转换,也不能产生任何时序信号,也不需要进行任何配置就可以使用。因此在使用时仅需按照标注的VGA时序设计驱动逻辑即可。关于VGA驱动的设计,请参考小梅哥相关文章。
        (注:下述RGB[7..0]均描述的模块引出信号的名称,而非芯片引脚名称

RGB888连接
       使用RGB888接口时序时,按照以下方式连接即可。
10.png
RGB666连接
        使用RGB666接口时序时,仅使用R[7..2]、G[7..2]、B[7..2]连接RGB666数据,将R[1..0]、G[1..0]、B[1..0]连接到GND(要求很低的时候,悬空也行,不影响功能,但是不建议)按照以下方式连接即可。
11.png
RGB565连接
        使用RGB565接口时序时,仅使用R[7..3]、G[7..2]、B[7..3]连接RGB565数据,将R[2..0]、G[1..0]、B[2..0]连接到GND(要求很低的时候,悬空也行,不影响功能,但是不建议)按照以下方式连接即可。
12.png
RGB555连接
        使用RGB555接口时序时,仅使用R[7..3]、G[7..3]、B[7..3]连接RGB555数据,将R[2..0]、G[2..0]、B[2..0]连接到GND(要求很低的时候,悬空也行,不影响功能,但是不建议)按照以下方式连接即可。
13.png

应用实例
        连接芯航线Starter Board套件和OV7670CMOS摄像头完成图像采集显示功能。16位色(RGB565)。
14.png
        芯航线Starter Board套件为首个在聚丰众筹上发起众筹并以160%的完成率获得成功。大家可千万聚丰众筹查看相关内容:
是的,网页ID就是1,第一个发起众筹的项目哟!!!
    为了让参与众筹的小伙伴都能通过该开发套件学习到相关知识,小梅哥更是录制了总量约60小时的视频教程和公开课,大家可以前往发烧友学院查看小梅哥备受好评的FPGA视频教程:

小梅哥所有技术帖合集
【芯航线FPGA学习平台教程资料汇总帖】每日更新
(出处: 中国电子技术论坛)


       以下为客户使用LPC1788加我们的VGA模块设计的图像显示系统,效果不错,制板工艺也不错,目测是雕刻机雕刻的。分辨率为800*600,16位色(RGB565)。
15.png 16.png

        连接芯航线AC6102USB3.0开发板,实现数码相框功能,800*600分辨率,24位色(RGB888)。关于AC6102开发板相关开源资料,大家可以在本论坛搜索“AC6102即可获取相关资料”
17.png

        连接芯航线AC620全功能学习型开发板,实现数码相框功能,640*480分辨率,16位色(RGB565)。关于本设计实例,可以参看以下教学帖:
【小梅哥FPGA】Altera SOPC FrameBuffer系统设计教程(使用VGA实时显示任意字符图案)【AC620开发板手把手教程】

18.png


    AC620开发板是一个功能齐全,接口丰富,性能优异,外观精美,兼容性强,教学资源完善,服务细致周到的FPGA开发平台。基于最适合FPGA学习的Intel Cyclone IV E FPGA,支持以太网、音频编解码、图像传感器接口、常见工业通信接口、实时时钟、显示屏等。配套精品视频教程和出版书籍,以及20多个综合实用实例,为学习FPGA的用户提供从入门到进阶的全方位教学服务。现在只要申请,就有机会免费试用哟,如果试用报告写的好,更是有机会直接永久获得该板卡。试用链接:

http://bbs.elecfans.com/try_ac620.html





标签:FPGA 开发板

实习生

发表于 2017-6-19 17:06:03  
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