這篇文章增加了Sobel過濾器的開關(guān)，確保屏幕保持穩(wěn)定，沒有停電。

正如標(biāo)題所述，這一次我們的目標(biāo)是在我們之前建立的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無縫的視頻處理過渡。

這篇文章還需要先閱讀前面的部分，以便更容易實(shí)現(xiàn)。

Vivado

塊設(shè)計(jì)主要是基于前面的設(shè)計(jì)。由于早期的視頻測(cè)試模式發(fā)生器(TPG)僅用作旁路，因此我們可以用axis4流廣播器替換它。

AXI4-流廣播器是一個(gè)IP核心，它將輸入AXI4數(shù)據(jù)流復(fù)制到多個(gè)輸出通道，從而允許同時(shí)分發(fā)數(shù)據(jù)。這使得并行處理應(yīng)用程序，如視頻處理和通信系統(tǒng)。

但是，請(qǐng)注意，當(dāng)從axi4流廣播器輸出時(shí)，它必須連接到axi4流數(shù)據(jù)FIFO;否則，不輸出任何數(shù)據(jù)。這主要是因?yàn)楹罄m(xù)IP需要等待所有接口斷言tvalid，而S00接口不是這種情況。欲了解更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱賽靈思的官方解釋。

對(duì)于axis4流數(shù)據(jù)FIFO復(fù)位，我們選擇在Vitis中使用GPIO來自定義何時(shí)復(fù)位。

因此，我們現(xiàn)在有兩個(gè)相同的HDMI輸入源。一個(gè)輸入通過索貝爾濾波器處理，而另一個(gè)作為旁路直接通過。這些信號(hào)中的每一個(gè)都由它自己的VDMA進(jìn)行緩沖和同步處理。

從各個(gè)vdma的輸出，我們可以連接一個(gè)AXI4-stream開關(guān)或一個(gè)AXI4-stream合并器來實(shí)現(xiàn)源切換。使用axis4 -stream開關(guān)將完全切換到不同的源，這將在轉(zhuǎn)換期間導(dǎo)致短暫的中斷。相比之下，AXI4-stream合并器通過tuser信號(hào)對(duì)齊不同的信號(hào)，然后將它們合并(例如，將24位tdata和24位tdata合并為48位tdata)。由于信號(hào)被組合成一個(gè)單一的源——選擇tdata[47:24]或tdata[23:0]作為輸出——轉(zhuǎn)換發(fā)生時(shí)不會(huì)停電。

下面是AXI4-Stream接口中的一些關(guān)鍵信號(hào)：

?TDATA：攜帶主數(shù)據(jù)負(fù)載。

?TVALID：表示TDATA上的數(shù)據(jù)是有效的，可以傳輸。

?trready：表示下游組件準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)。

?TKEEP：標(biāo)記TDATA的哪些字節(jié)通道是有效的，對(duì)于不是全寬的數(shù)據(jù)流很有用。

?TLAST：表示數(shù)據(jù)包或幀的最后一個(gè)數(shù)據(jù)字。

?TUSER：提供額外的用戶定義邊帶信息，通常用于對(duì)齊或元數(shù)據(jù)目的。

因此，您可以看到這些信號(hào)之間的關(guān)系，如下面的波形所示。

如前所述，由于確認(rèn)的輸出是tdata[47:24]或tdata[23:0]，我們可以編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的RTL代碼IP來確定使用哪一個(gè)。

首先，定義輸入和輸出。

?為了對(duì)齊來自不同源的tuser信號(hào)，AXI4-Stream Combiner將它們組合成一個(gè)2位信號(hào)。只有當(dāng)兩個(gè)位都設(shè)置為1時(shí)，我們才能可靠地確定輸出數(shù)據(jù)。

?開關(guān)信號(hào)由PYNQ-Z2板上的物理開關(guān)控制，通過GPIO實(shí)現(xiàn)。

因此，只有當(dāng)開關(guān)模式被確認(rèn)并且來自不同源的tuser信號(hào)被對(duì)齊時(shí)，才確定當(dāng)前模式。

編寫的RTL代碼可以直接拖到塊設(shè)計(jì)中以形成IP。

最后，連接AXI4-Stream子集轉(zhuǎn)換器，形成一個(gè)適當(dāng)?shù)腁XI4-Stream，然后連接AXI4-Stream Data FIFO，以確保正確輸出tvalid、tuser和tready等信號(hào)。

對(duì)于PYNQ-Z2上的物理開關(guān)與通過GPIO控制信號(hào)源的關(guān)系，如下圖所示，首先從GPIO通道1讀取物理開關(guān)的值。然后，該值通過GPIO通道2輸出到自定義IP。

將物理交換機(jī)引腳配置添加到XDC后，整個(gè)模塊設(shè)計(jì)就完成了。

Vitis

要構(gòu)建新的平臺(tái)和應(yīng)用程序，或在現(xiàn)有平臺(tái)上更新XSA，您可以參考前面的帖子并按照以下方式更新代碼：

需要注意的一點(diǎn)是，你必須在for循環(huán)中包含以下兩行;否則，只輸出第一幀。

結(jié)果

本文編譯自hackster.io