1.【划水】Vivado生成网表文件是顶层顶层怎么回事呢？
2.FPGA纯verilog代码实现图像对数变换，提供工程源码和技术支持
3.FPGA实现HDMI转LVDS视频输出，源码纯verilog代码驱动，模块提供4套工程源码和技术支持
4.Vivado实战—单周期CPU指令分析
5.Vivado使用误区与进阶系列（七）用Tcl定制Vivado设计实现流程
6.Zynq GTX全网最细讲解，顶层顶层aurora 8b/10b协议，源码OV5640板对板视频传输，模块易语言源码解密提供2套工程源码和技术支持

【划水】Vivado生成网表文件是顶层顶层怎么回事呢？

       Vivado生成网表文件是一个将RTL源码封装成不可见的中间形式的过程，用于解决项目协作中的源码种种问题。当你在FPGA项目中遇到大量不同RAM、模块FIFO和子模块时，顶层顶层网表文件能让你集成时更方便，源码避免直接修改他人代码带来的模块混乱。此外，顶层顶层当源码安全性或知识产权受到威胁时，源码网表文件也能保护你的模块设计免受未经授权的使用。

       具体操作以一个""序列检测器模块为例，首先打开已综合的Synthesized Design，然后在Tcl Console中输入命令来生成.v和.edf文件。生成的.v文件仅包含IO接口信息，而.edf文件则包含了LUT、FDCE等逻辑实现和连接信息，不含源码。在其他工程中，只需对网表文件进行例化，其结构会与原模块一致，除非在合成设置中选择不flatten模块层次，以保持原有的结构层次清晰。

       总结来说，Vivado生成的网表文件是一种强大的工具，它通过封装设计，简化了多人协作，保护了设计的完整性和知识产权。在实际项目中，尤其是在复杂模块和敏感环境中，网表文件的应用显得尤为关键。

FPGA纯verilog代码实现图像对数变换，提供工程源码和技术支持

       图像对数变换旨在优化图像的对比度，尤其提升暗部细节。变换公式为g = c*log(1 + f)，其中c为常数，f代表像素值，mpandroidchart 源码解析范围为0-。对数曲线在低像素值区域斜率较大，高像素值区域斜率较低，因此变换能增强图像暗部对比度，改善细节。

       使用MATLAB生成log系数，转换为.coe文件，再通过Verilog代码固化为查找表，形成log系数表。

       借助FPGA实现图像对数变换，只需将图像像素与查找表一一对应输出。顶层Verilog代码负责实现这一流程。

       使用Vivado与MATLAB联合仿真，展示变换效果。仿真结果表明，变换后的图像对比度提升，暗部细节明显增强。

       Vivado工程设计包括HDMI输入/输出、图像数据采集、缓存管理等关键组件。HDMI输入/输出由Silicon Image公司的SIL和SIL完成，数据通过FDMA传输，然后存入DDR3做缓存。

       顶层代码负责整个流程控制，确保图像处理流程正确执行。

       进行上板调试验证，并进行演示。工程代码通过链接形式提供下载，确保用户能获取所需资源。

FPGA实现HDMI转LVDS视频输出，纯verilog代码驱动，提供4套工程源码和技术支持

       FPGA实现HDMI转LVDS视频输出，纯verilog代码驱动，提供4套工程源码和技术支持

       1、前言

       在笔记本电脑和手机等消费电子领域，LVDS协议因其中等速率的差分信号特性而广泛使用。在军工和医疗领域，相比于RGB并行视频传输，LVDS视频在图像质量和IO数量上具有优势。因此，chromium源码结构对于致力于FPGA图像处理的工程师而言，掌握LVDS视频协议是不可或缺的技能。

       本文基于Xilinx的 Kintex7 开发板，介绍了如何实现HDMI转LVDS视频输出，提供了4套Vivado.1版本的工程源码，每套工程的独特之处在于输入HDMI视频的解码方式不同。本文详细介绍了这些工程的实现过程、原理框图、选择逻辑、静态彩条实现、以及不同解码芯片（IT、ADV、silicon）的配置与采集。第四套工程特别使用纯verilog实现的HDMI解码模块，不依赖于硬件解码芯片，适用于没有HDMI输入接口或解码芯片不一致的情况。

       2、工程特点

       本设计采用纯verilog代码实现，利用Xilinx的OSERDESE2源语生成差分LVDS信号，适用于Xilinx系列FPGA。代码注释详细，支持HDMI输入转LVDS输出方案，输出为双路8位LVDS，具有广泛实用性。

       3、详细设计方案

       工程使用笔记本电脑模拟HDMI输入视频（X@Hz），FPGA配置HDMI解码芯片（第四套工程除外），采集RGB数据，进行奇偶场分离，转换为差分LVDS信号输出。提供设计原理框图，包括不同解码芯片的配置与采集流程。

       4、视频源选择与静态彩条实现

       根据开发板特性，可以选择使用笔记本电脑模拟的HDMI视频或纯verilog实现的静态彩条作为输入源，通过顶层代码的define宏定义进行选择。静态彩条模块用纯verilog实现，支持*@Hz分辨率，适用于不同开发板的测试需求。

       5、pyqt 源码编译不同解码芯片配置与采集

       本文提供了针对IT、ADV、silicon等芯片的配置与采集代码模块，适用于不同FPGA开发板。

       6、移植说明与注意事项

       本文介绍了不同vivado版本、FPGA型号不一致时的处理方法，以及MIG IP配置、引脚约束修改、纯FPGA移植到Zynq的注意事项。

       7、上板调试验证与代码获取

       完成工程移植后，通过笔记本电脑与FPGA开发板连接，设置分辨率，上电下载bit文件，验证输出效果。提供工程代码的获取方式，通过某度网盘链接发送。

Vivado实战—单周期CPU指令分析

       引言

       探索《计算机组成原理》的学习之路，仿佛在零和一之间跋涉，看似简单的二进制码却构筑起计算机世界的复杂迷宫。从源码、反码、补码的转换中，感受到计算机世界的深奥与奥秘。随着课程的深入，计算机从一个“没有思想的空壳”变为承载智慧的“电子伙伴”，而程序员则成为赋予它们“灵魂”的“程序猿”。CPU（中央处理器）作为计算机的核心，其功能与实现是理解计算机原理的关键。

       单周期CPU功能指令分析

       深入解析单周期CPU的条指令，以实现对指令执行过程的准确理解和验证。通过上机实验，逐一检验每个指令的功能实现与理论结果的相符性，展现计算机硬件处理指令的精确逻辑。

       指令解析与实现过程

       以Addi指令为例，分析指令的执行过程，即rt←rs + (sign-extend)immediate，通过查找rs的源操作数地址，immediate的kafka源码Java值以及ALU的计算结果，验证指令实现的正确性。类似地，对Ori、Add、Sub、and、or、sll、bne、slti、beq、sw、lw、j和halt指令进行逐一解析与实现过程的验证，确保指令执行符合预期。

       总结与反思

       通过单周期CPU的指令分析，不仅深入了解了计算机硬件的指令执行机制，还体会到了分层和模块化设计的重要性。VerilogHDL语言的自顶向下、分而治之的思想，为单周期CPU的设计与实现提供了强大的工具。尽管未能在硬件上实现，但理论与实践的结合，加深了对计算机原理的理解。在模块调用时，端口绑定的小技巧，为代码调试和优化提供了便利。借助维基百科、谷歌学术等资源，进一步扩展了知识边界，为后续学习打下了坚实的基础。

Vivado使用误区与进阶系列（七）用Tcl定制Vivado设计实现流程

       FPGA 设计流程概述

       FPGA 的设计流程主要从源代码到比特流文件的实现，类似 IC 设计流程，分为前端设计（源代码综合为门级网表）和后端设计（门级网表布局布线）。ISE 和 Vivado 设计流程对比显示，Vivado 统一约束格式和数据模型，支持 XDC 约束，每步输出包含网表、约束及布局布线信息的 DCP 文件，运行时间大幅缩短。

       Vivado 设计实现流程

       Vivado 支持工程模式和非工程模式，工程模式便于管理设计流程，非工程模式提供类似 ASIC 的流程自由度。工程模式创建文件，自动生成相关目录存储数据、输出文件和源文件。非工程模式需用户管理文件和流程，使用 Tcl 脚本实现输入输出。

       非工程模式使用 Tcl 脚本进行设计实现，但同样可以在 Vivado IDE 中打开 .dcp 文件进行交互式操作。工程模式下使用简洁的 Tcl 脚本，而非工程模式需执行多条命令。正确使用模式，可实现设计流程的全定制。

       利用 Tcl 进行设计定制

       Vivado IDE 提供多种利用 Tcl 的方式，如 Tcl Console、钩子脚本（tcl.pre 和 tcl.post）和定制化命令，用于执行特定操作、扩展功能或优化设计流程。

       物理优化和闭环设计流程

       利用 Tcl 对物理优化（phys_opt_design）进行多次执行，以优化时序。闭环设计流程通过 place_design -post_place_opt 实现，基于前一次布线后的连线延迟信息进行针对性优化。

       增量设计流程

       在设计后期使用增量布局布线功能，利用已有布局布线数据缩短运行时间，减少对未变部分的破坏，保持时序稳定性。需确保参考的 .dcp 文件为完全时序收敛设计。

       使用 Tcl 自定义 Vivado 设计实现流程，通过不同工具和方法实现流程优化、扩展和定制，满足设计需求，提升设计效率。

Zynq GTX全网最细讲解，aurora 8b/b协议，OV板对板视频传输，提供2套工程源码和技术支持

       没玩过GT资源都不好意思说自己玩儿过FPGA，这是CSDN某大佬说过的一句话，鄙人深信不疑。

       GT资源是Xilinx系列FPGA的重要卖点，也是做高速接口的基础，不管是PCIE、SATA、MAC等，都需要用到GT资源来做数据高速串化和解串处理，Xilinx不同的FPGA系列拥有不同的GT资源类型，低端的A7由GTP，K7有GTX，V7有GTH，更高端的U+系列还有GTY等，他们的速度越来越高，应用场景也越来越高端。

       本文使用Xilinx的Zynq FPGA的GTX资源做板对板的视频传输实验，视频源有两种，分别对应开发者手里有没有摄像头的情况，一种是使用廉价的OV摄像头模组；如果你得手里没有摄像头，或者你得开发板没有摄像头接口，则可使用代码内部生成的动态彩条模拟摄像头视频；视频源的选择通过代码顶层的`define宏定义进行，默认使用ov作为视频源，调用GTX IP核，用verilog编写视频数据的编解码模块和数据对齐模块，使用2块开发板硬件上的2个SFP光口实现数据的收发；本博客提供2套vivado工程源码，2套工程的不同点在于一套是GTX发送，另一套是GTX接收；本博客详细描述了FPGA GTX 视频传输的设计方案，工程代码可综合编译上板调试，可直接项目移植，适用于在校学生、研究生项目开发，也适用于在职工程师做学习提升，可应用于医疗、军工等行业的高速接口或图像处理领域；

       提供完整的、跑通的工程源码和技术支持；

       工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾，请耐心看到最后。

       免责声明：本工程及其源码即有自己写的一部分，也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等)，若大佬们觉得有所冒犯，请私信批评教育；基于此，本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究，禁止用于商业用途，若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题，与本博客及博主无关，请谨慎使用。

       我这里已有的 GT 高速接口解决方案：我的主页有FPGA GT 高速接口专栏，该专栏有 GTP 、 GTX 、 GTH 、 GTY 等GT 资源的视频传输例程和PCIE传输例程，其中 GTP基于A7系列FPGA开发板搭建，GTX基于K7或者ZYNQ系列FPGA开发板搭建，GTH基于KU或者V7系列FPGA开发板搭建，GTY基于KU+系列FPGA开发板搭建。

       GTX 全网最细解读：关于GTX介绍最详细的肯定是Xilinx官方的《ug_7Series_Transceivers》，我们以此来解读；我用到的开发板FPGA型号为Xilinx Kintex7 xc7ktffg-2；带有8路GTX资源，其中2路连接到了2个SFP光口，每通道的收发速度为 Mb/s 到 . Gb/s 之间。GTX收发器支持不同的串行传输接口或协议，比如 PCIE 1.1/2.0 接口、万兆网 XUAI 接口、OC-、串行 RapidIO 接口、 SATA(Serial ATA) 接口、数字分量串行接口(SDI)等等；GTX 基本结构：Xilinx 以 Quad 来对串行高速收发器进行分组，四个串行高速收发器和一个 COMMOM（QPLL）组成一个 Quad，每一个串行高速收发器称为一个 Channel(通道）。GTX 的具体内部逻辑框图：GTX 的发送和接收处理流程：首先用户逻辑数据经过 8B/B 编码后，进入一个发送缓存区（Phase Adjust FIFO），最后经过高速 Serdes 进行并串转换(PISO)。GTX 的参考时钟：GTX 模块有两个差分参考时钟输入管脚(MGTREFCLK0P/N 和 MGTREFCLK1P/N），作为 GTX 模块的参考时钟源，用户可以自行选择。

       GTX 发送接口：用户只需要关心发送接口的时钟和数据即可，GTX例化模块的这部分接口如下：在代码中我已为你们重新绑定并做到了模块的顶层，代码部分如下。GTX 接收接口：用户只需要关心接收接口的时钟和数据即可，GTX例化模块的这部分接口如下：在代码中我已为你们重新绑定并做到了模块的顶层，代码部分如下。

       GTX IP核调用和使用：有别于网上其他博主的教程，我个人喜欢用如下图的共享逻辑：这样选择的好处有两个，一是方便DRP变速，二是便于IP核的修改，修改完IP核后直接编译即可。

       设计思路框架：本博客提供2套vivado工程源码，2组工程的不同点在于一套是GTX发送，另一套是GTX接收。第1套vivado工程源码：GTX作为发送端，Zynq开发板1采集视频，然后数据组包，通过GTX做8b/b编码后，通过板载的SFP光口的TX端发送出去。视频源有两种，分别对应开发者手里有没有摄像头的情况，一种是使用廉价的OV摄像头模组；如果你得手里没有摄像头，或者你得开发板没有摄像头接口，则可使用代码内部生成的动态彩条模拟摄像头视频；默认使用ov作为视频源。第2套vivado工程源码：Zynq开发板2的SFP RX端口接收数据，经过GTX做8b/b解码、数据对齐、数据解包的操作后就得到了有效的视频数据，再用我常用的FDMA方案做视频缓存，最后输出HDMI视频显示。

       视频源选择：视频源有两种，分别对应开发者手里有没有摄像头的情况，如果你的手里有摄像头，或者你的开发板有摄像头接口，则使用摄像头作为视频输入源，我这里用到的是廉价的OV摄像头模组；如果你得手里没有摄像头，或者你得开发板没有摄像头接口，则可使用代码内部生成的动态彩条模拟摄像头视频，动态彩条是移动的画面，完全可以模拟视频；默认使用ov作为视频源；视频源的选择通过代码顶层的`define COLOR_IN 宏定义进行。

       视频源配置及采集：OV摄像头需要i2c配置才能使用，需要将DVP接口的视频数据采集为RGB或者RGB格式的视频数据。选择逻辑如下：当(注释) define COLOR_IN时，输入源视频是动态彩条；当(不注释) define COLOR_IN时，输入源视频是ov摄像头。

       视频数据组包：由于视频需要在GTX中通过aurora 8b/b协议收发，所以数据必须进行组包，以适应aurora 8b/b协议标准。视频数据组包模块代码位置如下：首先，我们将bit的视频存入FIFO中，存满一行时就从FIFO读出送入GTX发送；在此之前，需要对一帧视频进行编号，也叫作指令，GTX组包时根据固定的指令进行数据发送，GTX解包时根据固定的指令恢复视频的场同步信号和视频有效信号。

       GTX aurora 8b/b：这个就是调用GTX做aurora 8b/b协议的数据编解码。数据对齐：由于GT资源的aurora 8b/b数据收发天然有着数据错位的情况，所以需要对接受到的解码数据进行数据对齐处理。视频数据解包：数据解包是数据组包的逆过程。图像缓存：我用到了Zynq开发板，用FDMA取代VDMA具有以下优势：不需要将输入视频转为AXI4-Stream流；节约资源，开发难度低；不需要SDK配置，不要要会嵌入式C，纯FPGA开发者的福音；看得到的源码，不存在黑箱操作问题。

       视频输出：视频从FDMA读出后，经过VGA时序模块和HDMI发送模块后输出显示器。

       第1套vivado工程详解：开发板FPGA型号：Xilinx--Zynq--xc7zffg-2；开发环境：Vivado.1；输入：ov摄像头或者动态彩条，分辨率x@Hz；输出：开发板1的SFP光口的TX接口；应用：GTX板对板视频传输；工程Block Design如下：工程代码架构如下：综合编译完成后的FPGA资源消耗和功耗预估如下。

       第2套vivado工程详解：开发板FPGA型号：Xilinx--Zynq--xc7zffg-2；开发环境：Vivado.1；输入：开发板2的SFP光口的RX接口；输出：开发板2的HDMI输出接口，分辨率为X@Hz；应用：GTX板对板视频传输；工程Block Design如下：工程代码架构如下：综合编译完成后的FPGA资源消耗和功耗预估如下。

       上板调试验证光纤连接：两块板子的光纤接法如下。静态演示：下面以第1组vivado工程的两块板子为例展示输出效果。当GTX运行4G线速率时输出如下。

       福利：工程代码的获取：代码太大，无法邮箱发送，以某度网盘链接方式发送，资料获取方式：私。网盘资料如下：