ARM+FPGA架构开发板PCIE2SCREEN示例分析与测试-米尔MYD-JX8MMA7

本篇测评由电子发烧友的优秀测评者“zealsoft”提供。

本次测试内容为米尔MYD-JX8MMA7开发板其ARM端的测试例程pcie2screen并介绍一下FPGA端程序的修改。
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01.测试例程pcie2screen

例程pcie2screen是配合MYD-JX8MMA7开发板所带的MYIR_PCIE_5T_CMOS 工程的测试例，它的作用是显示FPGA所连接的摄像头所采集的视频。运行该程序后屏幕会显示一个标题为demo的窗口。

使用鼠标点击 ready按钮，demo 窗口会显示连续的视频，说明摄像头、DDR、PCIE接口各部分正常。如果没有接摄像头，该程序会显示杂乱无章的图像。

该测试例的源码没有包括在SDK中，可以向米尔公司的技术人员索取。该实例程序是用Qt开发的，使用了OpenGL技术。程序包括以下几个主要的类：

MainWindow：QMainWindow子类，是显示窗口的。

uOpenglYuv：QOpenGLWidget子类，用于显示采集到的图像。该类的initializeGL函数用于初始化OpenGL。paintGL函数是用于绘制图像的，其中最核心的语句是：

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, vW, vH, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, pRGB);

其中的pRGB保存从FPGA读取的数据。从这句我们可以看出该程序所要求的图像的格式。

xdma_getImg：主线程类

xdma_programe：对RIFFA接口进行了封装，其中的read_pack用于读取FPGA数据，被主线程循环调用。其函数定义如下：

int xdma_programe::read_pack(char *pData, int len)
{
   //int buffer[1920 * 1080];
   //int buffer[1024 * 768];
   int buffer[1280 * 720];
   int i;
   if(dev_fd != NULL)
   {
       fpga_send(dev_fd, 0, buffer, len / 4, 0, 1, 25000);
       fpga_recv(dev_fd, 0, buffer, len / 4, 25000);
       memcpy(pData, (char *)buffer, len);
       return len;
   }
   else
   {
       return 0;
   }
}

从函数中可以看出，在每次读数据前，该函数先向FPGA写一次数据（数据无意义，和FPGA的状态机有关），每次读入一整帧的数据。

02.
FPGA端程序的修改
FPGA端的逻辑控制在chnl_tester.v中，它定义了一个状态机，用于对数据收发进行控制。状态机定义如下：

always @(posedge CLK or posedge RST) begin
       if (RST) begin
               rLen <= #1 0;
               rCount <= #1 0;
               rState <= #1 0;
               rData <= #1 0;
               vout_vs_r <= #1 0;
       end
       else begin
         case (rState)
               3'd0: begin // Wait for start of RX, save length
                       if (CHNL_RX) begin
                               rLen <= #1 CHNL_RX_LEN;
                               rCount <= #1 0;
                               rState <= #1 3'd1;
                       end
               end
               3'd1: begin // Wait for last data in RX, save value
                       if (CHNL_RX_DATA_VALID) begin
                               rData <= #1 CHNL_RX_DATA;
                               rCount <= #1 rCount + (C_PCI_DATA_WIDTH/32);
                       end
                       if (rCount >= rLen)begin
                               rState <= #1 3'd2;
                               end
               end
               3'd2: begin // Prepare for TX
                       if (read_valid) begin                
                            rCount <= #1 0;
                            rState <= #1 3'd3;
                            end
               end
               3'd3: begin // Start TX with save length and data value
                       if (CHNL_TX_DATA_REN) begin
                               //rData <= #1 data_in;
                               rCount <= #1 rCount + (C_PCI_DATA_WIDTH/32);
                               if (rCount >= rLen)
                                       rState <= #1 3'd4;                
                       end
               end
               3'd4: begin
           if (vout_vs_r)         
               rState <= #1 3'd5;
           else begin                
                       vout_vs_r <= #1 1;
                       rState <= #1 3'd4;
                       rCount <= #1 0;
                       end
               end        
               3'd5: begin
            if (vs_flag) begin         
                rState <= #1 3'd0;
                vout_vs_r <= #1 0;
                end
            else                 
                rState <= #1 3'd5;
        end                                      
         endcase
       end
end

我们手头没有摄像头进行测试，所以简单修改该程序，使程序发送蓝色渐变色带信号。
核心修改如下：

……
reg [31:0] rColor = 0;
……
assign CHNL_TX_DATA = (read_en)? {rColor, rColor}:64'd0;
……
               3'd3: begin // Start TX with save length and data value
                       if (CHNL_TX_DATA_REN) begin
                               //rData <= #1 data_in;
//                                if (rCount % 5 == 4)
               rColor <= #1 rColor + 1;
                               if(rColor >= 255)
                                   rColor <= #1 0;
                               rCount <= #1 rCount + (C_PCI_DATA_WIDTH/32);
                               if (rCount >= rLen)
                                       rState <= #1 3'd4;                
                       end
               end
……