使用友晶DE10-Nano开发板的HDMI彩条显示案例

功能框图

本案例将介绍如何控制HDMI发送器(ADV7513)来输出视频和音频。功能包括三部分：视频、音频和I2C控制。一组内置的视频模式和音频串行数据将被发送到HDMI发送器，驱动带有扬声器的HDMI显示器。本示例音频使用48KHz采样率以及24位RGB 44视频格式。实验的功能框图如下：

I2C_HDMI_config模块中实现了热插拔中断机制(Hot Plug Detect), 当发生热插拔中断时，I2C_HDMI_config模块便重新配置HDMI发送器。

Video Pattern Generator将视频模式发送到HDMI发送器，按KEY1可以改变视频分辨率，这就要求必须有PLL_Reconfig IP，以便可以动态的修改PLL来支持输出不同的分辨率。PLL Controller IP 则是用来控制PLL Reconfig IP的读写时序的。

sys_pll和Audio Generator将音频模式发送到HDMI发送器。本示例中，音频数据通过I2S接口发送，用户可以通过设置SW0来选择是否使能Audio Generator。

本章节主要是对这个demo的框架进行介绍。另外这个demo源码可在友晶科技DE10-Nano开发板的System-CD资料包里面找到。

时钟树

关于该Quartus工程的时钟树，可以参考下图(该工程的RTL视图)的红色的线：

其中，sys_pll由参考时钟50MHz生成1.2MHz和1.536MHz，分别为vpg_mode 模块和AUDIO_IF模块提供时钟。

PLL IP在pll_controller模块和pll_reconfig IP的控制下为vga_generator模块提供不同的分辨率时钟：

模块讲解

demo功能框图中ADV7513的I2C控制模块前面讲解过，请参考文章：

5-DE10-Nano的HDMI方块移动案例——基于FPGA的I2C控制模块设计

后续系列文章会对余下那些模块进行一一讲解。

引脚分配

相关信号引脚分配：

测试结果

将DE10_Nano_HDMI_TX.sof文件下载到DE10-Nano开发板后，等待几秒，HDMI显示器上将显示预设的视频模式。按KEY1可切换彩条输出分辨率。SW0可以用来启用/禁用DE10-Nano开发板的声音输出。将SW0拨到向上位置时，HDMI显示器的扬声器将会发出“哔哔”声。

经测试得到分辨率640x480@60时HDMI显示图如下：

分辨率720x480@60时HDMI显示图如下：

分辨率1024x768@60时HDMI显示图如下：

分辨率1280x1024@60时HDMI显示图如下：

分辨率1920x1080p60时HDMI显示图如下：

通过网盘分享的文件：DE10_Nano_HDMI_TX_with_tb.rar

链接: https://pan.baidu.com/s/1al9bmr4ZHCCrwA6V5Z5LQw 提取码: tera