1、前言
PCIE（PCI Express）采用了目前業(yè)內(nèi)流行的點對點串行連接，比起 PCI 以及更早期的計算機總線的共享并行架構(gòu)，每個設備都有自己的專用連接，不需要向整個總線請求帶寬，而且可以把數(shù)據(jù)傳輸率提高到一個很高的頻率，達到 PCI 所不能提供的高帶寬，是目前各行業(yè)高速接口的優(yōu)先選擇方向，具有很高的實用價值和學習價值；
本設計使用Xilinx官方的XDMA方案搭建基于Xilinx系列FPGA的PCIE通信平臺，該方案只適用于Xilinx系列FPGA，一并提供了XDMA的安裝驅(qū)動和QT上位機源代碼，省去了使用XDMA繁瑣的驅(qū)動尋找和上位機軟件開發(fā)的不知所措，并以搭建好vivado工程，省去了不知道如何使用XDMA的尷尬，使得PCIE的使用變得簡單易上手，而不用關心其復雜的PCIE協(xié)議；由于我的開發(fā)板只支持PCIE X4，所以提供的代碼是PCIE X4架構(gòu)，若需要PCIE X1、 X2、 X8、 X16、 X32的朋友，可自行修改本工程，也可關注我，我會實時發(fā)布新的工程。
本工程實現(xiàn)基礎的PCIE的HDMI視頻采集上進行了反向修改，利用開發(fā)板自帶的HDMI輸出接口，實時利用QT上位機抓取當前電腦的桌面圖片，然后發(fā)送PCIE，PCIE再發(fā)送給FPGA，F(xiàn)PGA將收到的圖像進行緩存，然后通過HDMI輸出視頻；
本文詳細描述了基于XDMA搭建PCIE的HDMI視頻輸出設計方案，工程代碼可綜合編譯上板調(diào)試，可直接項目移植，適用于在校學生、研究生項目開發(fā)，也適用于在職工程師做項目開發(fā)，可應用于醫(yī)療、軍工等行業(yè)的高速接口和圖像傳輸領域；
提供完整的、跑通的工程源碼和技術(shù)支持；
工程源碼和技術(shù)支持的獲取方式放在了文章末尾，請耐心看到最后；
免責聲明
本工程及其源碼即有自己寫的一部分，也有網(wǎng)絡公開渠道獲取的一部分(包括CSDN、Xilinx官網(wǎng)、Altera官網(wǎng)等等)，若大佬們覺得有所冒犯，請私信批評教育；基于此，本工程及其源碼僅限于讀者或粉絲個人學習和研究，禁止用于商業(yè)用途，若由于讀者或粉絲自身原因用于商業(yè)用途所導致的法律問題，與本博客及博主無關，請謹慎使用。。。
2、我已有的PCIE方案
我的主頁有PCIE通信專欄，既有基于RIFFA實現(xiàn)的PCIE方案，也有基于XDMA實現(xiàn)的PCIE方案；既有簡單的數(shù)據(jù)交互、測速，也有應用級別的圖像采集傳輸，以下是專欄地址：
點擊直接前往
3、PCIE理論
這部分可自行百度或csdn或知乎學習理論知識，其實用了XDMA，已經(jīng)不太需要直到PCIE復雜的協(xié)議和理論了。。。
4、總體設計思路和方案
總體設計思路和方案如下：
PCIe 通信例程由三部分組成：FPGA 端程序、PCIe 卡驅(qū)動、PCIe 上位機測試程序：
FPGA 端工程：負責建立與 PCIe 通信需具備的 FPGA 框架，PCIe 通信協(xié)議的構(gòu)建；
PCIe 驅(qū)動：負責上位機測試程序與 PCIe 卡的數(shù)據(jù)交換；
PCIe 上位機測試程序：此處時PCIe 采集；
視頻輸入：電腦主機模擬HDMI視頻輸入源，由QT上位機采集視頻；
HDMI輸出，使用silicon9134芯片完成HDMI編碼，silicon9011需要i2c配置才能使用，關于silicon9011的i2c配置使用，請參考我之前寫的文章：點擊直接前往
圖像緩存：使用AXI4總線實現(xiàn)了圖像讀寫DDR3，此處做了3幀緩存；
輸出：PCIE X4；
QT測速上位機：提供源代碼和可執(zhí)行程序，發(fā)開版本為QT5.6.2；
5、vivado工程詳解
開發(fā)板FPGA型號：Xilinx xc7a100tfgg484-2；
開發(fā)環(huán)境：Vivado2019.1；
輸入：PCIE X4；
輸出：HDMI；
應用：QT上位機采集試驗；
工程BD如下：
綜合后的工程代碼架構(gòu)如下：
綜合編譯完成后的FPGA資源消耗和功耗預估如下：
6、驅(qū)動安裝
提供提供Win系統(tǒng)驅(qū)動，目錄如下：
驅(qū)動安裝參考前面的測速試驗：點擊直接前往
7、QT上位機軟件
QT采集上位機：提供源代碼和可執(zhí)行程序，發(fā)開版本為QT5.6.2；位置如下：
部分源碼截圖如下：
8、工程移植說明
vivado版本不一致處理
1：如果你的vivado版本與本工程vivado版本一致，則直接打開工程；
2：如果你的vivado版本低于本工程vivado版本，則需要打開工程后，點擊文件–>另存為；但此方法并不保險，最保險的方法是將你的vivado版本升級到本工程vivado的版本或者更高版本；
3：如果你的vivado版本高于本工程vivado版本，解決如下：
打開工程后會發(fā)現(xiàn)IP都被鎖住了，如下：
此時需要升級IP，操作如下：
FPGA型號不一致處理
如果你的FPGA型號與我的不一致，則需要更改FPGA型號，操作如下：
更改FPGA型號后還需要升級IP，升級IP的方法前面已經(jīng)講述了；
其他注意事項
1：由于每個板子的DDR不一定完全一樣，所以MIG IP需要根據(jù)你自己的原理圖進行配置，甚至可以直接刪掉我這里原工程的MIG并重新添加IP，重新配置；
2：根據(jù)你自己的原理圖修改引腳約束，在xdc文件中修改即可；
3：純FPGA移植到Zynq需要在工程中添加zynq軟核；
9、上板調(diào)試驗證
開啟上位機測程序進行 PCIe 采集測試，打開下圖的采集軟件 screen2pcie，軟件在如下位置，實驗結(jié)果如下：
打開上位機以后點擊開始屏幕映射，會把當前電腦屏幕抓取，然后通過 PCIe 傳輸?shù)?DDR3 中，通過連續(xù)不斷的抓取，可以形成連續(xù)的視頻:
HDMI輸出的PCIE采集的電腦主機桌面圖像；
文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-430736.html
10、福利：工程代碼的獲取
福利：工程代碼的獲取
代碼太大，無法郵箱發(fā)送，以某度網(wǎng)盤鏈接方式發(fā)送，
資料獲取方式：私，或者文章末尾的V名片。
網(wǎng)盤資料如下：
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-430736.html
到了這里，關于FPGA基于XDMA實現(xiàn)PCIE X4視頻采集HDMI輸出 提供工程源碼和QT上位機程序和技術(shù)支持的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
