基于FPGA光纤与1.4标准HDMI接口转换方法

发布时间：2017-05-14 20:05

  本文关键词：基于FPGA光纤与1.4标准HDMI接口转换方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科学技术的快速发展，如何更多地将高新技术与大众服务联系起来，已经成为高新技术的目的之一，同时也经成为高新技术应用的新的发展方向。本论文主要是针对当前市场对超高清高速数字传输系统的需求还未能得到满足而进行研究设计的。主要针对高清视频或高分辨率图像的实时非压缩传输而进行相应的研究，该系统利用光线传输，可以满足高速的远距离传输，这样就可以满足许多工程的需要，在很多场合可以得到应用，前景非常好。 本课题提出的是基于FPGA芯片在光纤模块与1.4标准的HDMI接口转换之间进行信号转换的设计方法。该设计方法实现的是对输入的1080P的超高清视频信号进行转换并再次发射显示。接口电路使用ADV7612和ADV7511对视频信号进行接收和发射处理，传输的视频信号是8位的数据信号。本系统使用FPGA作为开发平台，由I2C总线配置模块、串/并转换模块，复用/解复用模块和时序转化模块组成， HDMI接口接收来自外部的视频信号，然后将接收到的高清视频信号利用FPGA对视频信号进行无压缩处理和控制，，同时处理的还包括音频和控制信号，将处理后的视频信号、音频信号和控制信号等三路并行信号进行并串转换，转换为一路串行信号，光纤终端接收到的就是一路高速的串行信号，这样就实现了HDMI接口到光纤终端的转换，该系统还实现了从光纤模块到HDMI接口的转换，传输视频信号的的同时也能够实现音频信号和控制信号的同步。系统的现实目的在于实现超高清视频的远距离高速传输，实现从接收端到发射端的实时非压缩传输，提高了视频显示的质量，能满足更多领域对视频信号的高速高清的要求。
【关键词】：复用／解复用 HDMI VHDL FPGA
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 课题研究的背景及现状9-10
• 1.2 课题的目的和意义10-11
• 1.3 论文的主要内容11-12
• 第2章 HDMI 技术12-22
• 2.1 HDMI 总览12-14
• 2.2 HDMI 接口的物理层概述14-15
• 2.3 信号与编码15-20
• 2.3.1 总览15-17
• 2.3.2 操作模式17-20
• 2.4 HDMI 视频20-22
• 2.4.1 概述20
• 2.4.2 HDMI 视频格式20-21
• 2.4.3 视频控制信号：HSYNC，VSYNC21
• 2.4.4 像素编码要求21-22
• 第3章 FPGA 技术简介22-32
• 3.1 FPGA 的出现和发展22-23
• 3.2 FPGA 基本原理23-24
• 3.3 FPGA 的基本构架24-25
• 3.4 FPGA 设计流程25-29
• 3.4.1 电路功能设计25-26
• 3.4.2 设计输入26-27
• 3.4.3 功能仿真27
• 3.4.4 设计综合27
• 3.4.5 综合后仿真27-28
• 3.4.6 设计实现28
• 3.4.7 时序仿真28-29
• 3.4.8 下载验证29
• 3.5 FPGA 厂商及产品29-32
• 3.5.1 ALTERA29-30
• 3.5.2 XILINX30-32
• 第4章 系统硬件设计32-48
• 4.1 顶层设计32-33
• 4.2 HDMI 接收端处理模块设计33-39
• 4.2.1 ADV7612 简介33-35
• 4.2.2 HDMI 接收端电路设计35-39
• 4.3 HDMI 发射端处理模块设计39-42
• 4.3.1 ADV7511 简介39-40
• 4.3.2 HDMI 发射端电路设计40-42
• 4.4 高速串/并转换电路设计42-44
• 4.5 FPGA 接口模块设计44-47
• 4.5.1 ADV7612 与 FPGA 的连接44-46
• 4.5.2 FPGA 与 ADV7511 的连接46-47
• 4.6 本章小结47-48
• 第5章 系统软件设计48-61
• 5.1 ISE 开发平台简介48-49
• 5.1.1 ISE 软件的特点48-49
• 5.1.2 ISE 功能简介49
• 5.2 VHDL 语言简介49-51
• 5.3 软件的顶层设计51
• 5.4 软件的底层设计51-55
• 5.4.1 HDMI 时序转化模块设计51-52
• 5.4.2 3:1 并串/1:3 串并转换模块设计52-54
• 5.4.3 复用/解复用模块设计54-55
• 5.5 I2C 逻辑配置55-60
• 5.5.1 I2C 总线介绍55-57
• 5.5.2 AD7612 芯片 I2C 配置57-59
• 5.5.3 AD7511 芯片 I2C 配置59-60
• 5.6 本章小结60-61
• 第6章 结论61-63
• 参考文献63-66
• 在学研究成果66-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 尹雪英,侯新录;有限元软件的友好用户界面设计[J];太原理工大学学报;2003年03期

2 吴礼章;谢鸿志;王美平;;高清视频光纤传输技术[J];通信技术;2013年04期

3 伞景辉,孙广富;SAA7111A中I~2C总线控制器的FPGA实现[J];微处理机;2004年04期

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本文编号：366099