【AC620 FPGA试用体验】+以太网传图帧缓存系统设计附工程源码（结项）

FPGA

本帖最后由 zengkf0102 于 2017-9-17 16:43 编辑

一、项目概述

本项目是在学习了小梅哥团队创作的《FPGA自学笔记——设计与验证》一书中串口传图帧缓存设计和小梅哥在电子发烧友上“【小梅哥2017力作】详细的FPGA以太网设计教程，76页精华PDF”中以太网UDP发送设计的基础上进行设计的，一方面是复习巩固学习的知识，一方面是作为练习，检验自己是否真正的理解了这些设计的思想。项目实现了PC机上的上位机通过以太网UDP协议将图片数据传输给AC620 FPGA开发板，AC620接收图片数据后将图片缓存在片外的SDRAM中，最后将缓存的图片数据显示在4.3寸TFT屏上的功能。整个实现过程与串口传图帧缓存设计类似，学过那个之后，再来看这个并不复杂，本设计中有关模块设计是与串口传图帧缓存设计中有些模块是相同的，这里就简单介绍下该模块，不再详细讲述，想了解的可以购买《FPGA自学笔记——设计与验证》一书进行学习，上面有比较详细的讲解。

二、硬件平台

本项目设计的硬件平台是小梅哥出品的AC620 FPGA开发板和4.3寸TFT显示屏，自己并未增加额外的硬件模块，这里要非常感谢电子发烧友平台和小梅哥提供的试用机会，让我有幸能免费使用AC620 FPGA开发板进行学习，该开发板的资源丰富，加上相应的学习资料也丰富，对于像我这样的初学者来说，是不错的选择。废话不多说，下面就进行项目具体内容的描述。

三、系统设计

1、整个系统的设计框图如下：

从系统的框图可以很清楚的知道，需要进行的设计主要包括以太网数据接收模块、SDRAM控制器模块、和TFT屏显示控制模块3个模块。这里的SDRAM控制器和TFT控制器模块均可采用串口传图帧缓存设计中对应的模块，下面重点讲解以太网数据接收模块的设计过程。

2、以太网数据接收模块设计
以太网数据接收模块相对于数据发送模块来说简单一点，如果认真学习了小梅哥以太网的教程，写一个数据接收模块应该是信手拈来的事。下图是借用小梅哥以太网中的图，数据接收模块主要用到MII接口中的RX_DV，RX_CLK，RXD[3：0]三个信号，RX_ER信号在这里就不考虑了。

先来看看RTL8201 网络PHY芯片关于接收数据部分的时序图，如下：

通过看以太网接收数据的时序可以很清楚的知道，当RX_DV为低电平时，RXD上是没有数据传输的，当为高电平时，表示有数据传输，在RX_CLK上升沿对RXD进行采样就能接收到以太网帧的数据，在接收完后对帧数据进行响应的解析和校验判断是否为有效接收帧，若为有效数据则将数据存起来用于其他处理，若数据无效则就丢弃。

具体的设计代码可参见附件，下面是实现的效果图，

曾凯锋 · 2017-9-17 16:56:49

本帖最后由小梅哥于 2017-9-24 14:33 编辑

附件是简易上位机，主要是针对小梅哥出品的4.3寸TFT屏（４８０＊２７２）的以太网传图帧缓存系统的演示用，有关上位机读者可以自行开发。（说明，后面楼层有网友表示软件无法运行的问题，本附件已经由版主直接更新，大家直接下载本楼层的附件即可，已经是更新后的可以运行的内容了）。

以太网图传上位机工具.rar (11.21 MB, 下载次数: 248 )

源码很简单，这里也发上来。

#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//创建新的套接字之前需要调用一个引入Ws2_32.dll库的函数,否则服务器和客户端连接不上
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#define img_h 480
#define img_v 272
#define img_num 1
#define SendDataNum img_num*img_h*img_v*2
#define N 20
int main(int argc, char* argv[])
{
static int UDP_PORT = 5000;
char DataBuff[SendDataNum]; //图片数据缓存数组
FILE *img_file;
char ch;
char picName[30];
int picId;
WSADATA wsaData; //指向WinSocket信息结构的指针
SOCKET sockListener; //创建套接字
SOCKADDR_IN saUdpServ; //指向通信对象的结构体指针
BOOL fBroadcast = TRUE; //用于setsockopt(),表示允许
char sendBuff[20]; //缓冲区存放发送的数据
//第一步初始化Winsock
if(WSAStartup(MAKEWORD( 1, 1 ), &wsaData )!=0) //进行WinSocket的初始化
{
printf("Can't initiates windows socket!Program stop.n");//初始化失败返回-1
return -1;
}
//第二步建立一个数据报类型的UDP套接字
sockListener=socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0);
//setsockopt函数用于设置套接口选项，若采用广播形式须将第三个参数设置为SO_BROADCAST
setsockopt( sockListener,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST, (CHAR *)&fBroadcast, sizeof (BOOL) );
// 参数设置
saUdpServ.sin_family = AF_INET;
saUdpServ.sin_addr.s_addr = htonl((u_long)0xc0a80002); //发送用的IP
saUdpServ.sin_port = htons (UDP_PORT); //发送用的端口
for(int num=0;num
{
picId = num;
_snprintf_s(picName, sizeof(picName) - 1,".\picture\logo%d.c", picId);
if((img_file=fopen(picName,"rb"))==NULL)
{
printf("file cannot be opened/n");
exit(1);
}
long data_count = 0;
char data_vaild = 0;
while((ch=fgetc(img_file))!=EOF)
{
if(ch == 13||ch == 10||ch == 32||ch == ','||ch == '}'||ch == ';')//忽略回车，换行，空格，逗号，大括号，分号字符
{
continue;
}
else
{
if(ch == '/' || ch == '*') //忽略掉图片数据头中非像素点数据
{
data_count = 0;
}
else //像素点数据
{
data_count++;
if(data_count%2 == 0) //文本中每两个字符数据对应一个字节的数据
{
if(ch == 'X'||ch == 'x') //遇到0X或0x时，非像素点数据，忽略掉
{
data_count = data_count -2;
}
else //像素点数据，文本中每两个字符数据对应一个字节的像素点数据
{
if((ch >= '0')&&(ch <= '0'+9))//文本的字符数据转换成十进制数据
ch = ch - '0';
else
ch = ch - 'A'+10;
data_vaild = (data_vaild<<4) + ch;
DataBuff[data_count/2-1] = data_vaild;
}
}
else
{
if((ch >= '0')&&(ch <= '0'+9)) //文本的字符数据转换成十进制数据
data_vaild = ch - '0';
else
data_vaild = ch - 'A'+10;
}
}
}
//以太网传输图片数据
if(data_count == (SendDataNum<<1))
{
for(int i=0;i<272;i++)
{
//Sleep(1);
for(int j=0;j<100;j++)
{
;
}
//将传输进度（百分比）的值放入字符串senBuff中
//sprintf(sendBuff,"传输进度 %d",100*(i+1)/272);
//每次传输960个数据（480个像素点数据）
sendto ( sockListener,DataBuff+(i*960), 960, 0, (SOCKADDR *) &saUdpServ, sizeof (SOCKADDR_IN));
//在百分之整十时显示数据传输进度
//if(100*(i+1)/272%10 == 0)
//{
// //printf("%d",i);
// printf("%s%%n",sendBuff);
//}
}
break;
}
}
fclose(img_file);
//显示下传图片数
printf("图片%2d下传成功n",num);
Sleep(500);
num++;
if(num == N)
{
num = 0;
}
}
//第四步关闭socket
closesocket(sockListener); //关闭监听socket
WSACleanup();
ch = getchar();
return 0;
}

复制代码

ycchao1020 · 2017-9-22 15:38:31

下载了2次，真用的上

ycchao1020 · 2017-9-22 15:54:35

编译没法通过哦

梅雪松 · 2017-9-22 22:22:35

ycchao1020 发表于 2017-9-22 15:54
编译没法通过哦

工程是用16.0做的，低版本的软件可能编译会报错

梅雪松 · 2017-9-22 22:35:58

目前发现楼主上传的以太网图传的EXE在我的电脑上无法运行，请楼主发一下打包的版本。

houzc · 2017-9-23 08:05:20

没积分，下不了

王建昌 · 2017-9-24 09:13:43

楼主上传的以太网图传的EXE在我的电脑上无法运行，请楼主发一下打包的版本。

梅雪松 · 2017-9-24 14:34:18

jcwangzi 发表于 2017-9-24 09:13
楼主上传的以太网图传的EXE在我的电脑上无法运行，请楼主发一下打包的版本。

2楼附件已经更新，请重新下载2楼附件。

梅雪松 · 2017-9-24 14:34:40

houzc 发表于 2017-9-23 08:05
没积分，下不了

回帖就有积分啦，哈哈

梅雪松 · 2017-9-24 14:34:55

小梅哥发表于 2017-9-22 22:35
目前发现楼主上传的以太网图传的EXE在我的电脑上无法运行，请楼主发一下打包的版本。

2楼附件已经更新，请重新下载2楼附件。

林云松 · 2017-9-24 22:15:37

回帖才有积分，有了积分然后才能下载，先回帖，下载研究研究，再来评论。。

lee vi · 2017-10-9 14:37:29

支持小梅哥。。。。谢谢分享。

laoyanok · 2017-10-17 17:20:45

感谢呀

hejie · 2017-10-18 14:21:17

谢谢楼主分享。。。。。。。。。。。。。。。。

hejie · 2017-10-18 14:22:38

再次回复，。。。。谢谢

h1654155972.3170 · 2017-11-13 16:11:38

很好

gslscyh · 2017-11-16 18:17:25

hao!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

houzc · 2017-11-16 19:23:10

小梅哥发表于 2017-9-24 14:34
回帖就有积分啦，哈哈

没有积分了可怜

李男 · 2017-12-23 23:15:41

先回帖，下载研究研究，再来评论。

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