ug1221-Zynq UltraScale+ MPSoC Base Targeted Reference Design学习笔记

I、总体介绍

一、简介:本项目是将计算密集型的任务从PS移动的PL中加速,好处有以下两点:

1、高清视频流的实时处理,60fps

2、释放CPU的资源

二、Zynq Ultrascale MPSoC的架构:分三种系列,CG,EG和EV,EV有VCU,下面是EV的架构

主要资源有:

1、APU:四核ARM Cortex-A53 64bit CPU

2、RPU:双核:ARM Cortex-R5 32bit CPU

3、多媒体单元 :

1)GPU:ARM Mali-400MP2

2) VCU:Video encoder/decoder unit,最高可达4K/60fps

3) DisplayPort interface: 可达4K/30fps

4、高速外设:

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5、低速外设

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6、PMU(Platform Management Unit):平台管理单元

7、Configuration security unit (CSU)

8、6-port DDR controller with ECC:

     supporting x32 and x64 DDR4/3/3L and LPDDR4/3

三、软件系统架构

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RPU-1读取AXI-Monitor的数据通过IPC方法与APU通信,

多个核通信的方法是共享内存。

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视频数据流的来源

1、HDMI in PL

2、MIPI CSI-RX in PL

3、TPG in PL

4、USB Camera in PS

5、PS上软件仿真的TPG

算法的类型:

1、2-D卷积

2、密集光流算法

输出接口:

1、PS上的display port

2、PL上的HDMI

两个接口都支持两层,一层为video,一层为图像,图像层为GPU提供。


四、PL的框架

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五、视频的输出格式:

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II、Vivado工程

一、TPG流水线

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1、格式:YUV:422

2、每个时钟两个像素:2 ppc (pixel per clock)

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3、视频blanking的介绍:

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4、像素时钟频率计算的介绍:

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二、HDMI输入流水线

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1、图中的缩写VPSS为视频处理子系统IP,包含多种功能,如CSC,Scaling等可以只使用其中一种处理算法。如VPSS(Scalar)就是只使用视频缩放功能。

2、输出格式YUV4:2:2格式


三、MIPI CSI流水线

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1、CSI-RX子系统输出的是分量为10bit的Raw Data

2、通过AXI Subset Convertor转换为8bit。

3、通过Demosaic进行插值,输出为RGB888

4、通过Gamma进行伽马校正(这个IP是使用查找表的形式实现的)

    输出仍为RGB888

5、通过 VPSS(CSC)进行图像色彩校正,对比度增强的,输出仍为RGB888

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6、通过VPSS(Scalar)进行视频缩放,转换成YUV

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7、最终输出:

2ppc, enabling up to 2160p60 performance


四、2D-Filter流水线:使用SDSoC产生

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1、系数由GP口和stream fifo、datamover给出


五、光流算法流水线

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六、DisplayPort显示流水线

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1、一层是video,一层是graphics

2、DisplayPort最大两lane,最大线速率为5.4Gb/s

3、使用PS-GTR作为收发器


七、HDMI显示流水线

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1、使用Video Mixer IP将图像和视频数据混合在一起,然后显示。

2、Video的数据为YUV422,16bit,而图像为ARGB,32bit


八、时钟、复位和中断

1、时钟

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2、复位

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3、中断

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九、I2C拓扑

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III、参考资料

1、ug1221

2、wiki.xilinx.com/Zynq%20UltraScale%20MPSoC%20Base%20TRD%202017.4

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转载自www.cnblogs.com/Ariza123/p/zcu102.html
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