基于FPGA的DVI视频信号发生器设计
现代电子技术
Modern Electronics Technique
2015年1月15日第38卷第2期
Jan.2015Vol.38No.2
随着视频传输技术的不断发展，视频格式已经从以前的复合模拟视频发展到VGA 视频，再到当前应用比较广泛的DVI 数字视频[1]，DVI 数字视频以其高的图像质量成为了当前视频显示技术的主流，在某些工业控制场合中，需要使用DVI 接口显示某些数据内容，但是所采用的时序标准不是主流的时序标准，例如刷新率不是常用的60Hz ，而是72Hz 或者其他数值，采用具有DVI 接口的处理器就无法满足显示需求，本文使用FPGA （现场可编程门阵列）作为主控器件，实现非常用时序的DVI 视频信号的产生。
1总体设计
基于FPGA 的DVI 视频信号发生器的工作模式类
似于计算机显卡的工作方式，处理器负责产生需要显示的信息，并通过数据接收送入显卡中（计算机采用PCI?
E 接口，本设计中采用8080接口），显卡接收到数据后将显示数据存储于显存中，由DVI 信号编码逻辑读取显存
中的数据完成视频信号的显示刷新。
本设计使用FPGA 产生DVI 信号时序逻辑[2]，
产生标准的RGB 并行数据和行场同步信号送入DVI 编码芯片，DVI 编码芯片将视频信号编码为TMDS 视频信号流，DVI 视频需要显示的数据由CPU 通过8080接口送入FPGA ，FPGA 将需要显示的数据接收后放入显存中，需要显示时从显存中读出数据显示，由FPGA 内部逻辑完成显示数据的产生和刷新工作。
2DVI 视频接口
数字视频接口（DVI ）是基于Silicon Image 公司的专
利技术，使用TMDS （Transition Minimized Differential Signaling ）技术来传输数字信号，TMDS 运用先进的编码
算法把8b 数据（R 、G 、B 中的每路基色信号）通过最小转换编码为10b 数据（包含行场同步信息、时钟信息、数据
基于FPGA 的DVI 视频信号发生器设计
邸
兴，张
杰
（中国飞行试验研究院，陕西西安
710089）
摘
要：为了研究满足工业视频显示应用中需要的便携式非标准时序DVI 视频信号。使用STM32生成需要显示的DVI
视频数据，通过FSMC 接口送入FPGA 外挂的SDRAM 中，FPGA 内部视频信号产生逻辑读取SDRAM 中的数据，按照DVI 视频的时序产生满足要求的RGB 并行视频数，送入DVI 视频信号编码芯片产生标准的TMDS 串行DVI 视频流。完成了基于FPGA 的非标准视频信号发生器硬件电路设计，产生可以用作工业视频信号源的DVI 视频信号。以较小的板卡体积和设备
功耗，为便携式非标准工业DVI 视频应用提供了一种新的解决方案。
关键词：FPGA ；DVI ；微控制器视频显示中图分类号：TN919?34;TP23
文献标识码：A
文章编号：1004?373X （2015）02?0069?04
Design of DVI video signal generator based on FPGA
DI Xing ，ZHANG Jie
（Chinese Flight Test Establishment ，Xi ’an 710089，China ）
Abstract ：In order to research portable non ?standard time ?sequence DVI video signal applied to industrial video display ，STM32is used to generate DVI video data ，（which will be sent to SDRAM plugged in FPGA through the FSMC interface ，and
then read by the logic generated by the internal video signal in FPGA ），the parallel RGB video is generated according to the DVI video signal time ?sequence ，which will be sent to DVI video encoding chip to generate standard TMDS serial DVI video flow.The hardware circuit of non?standard video signal generator based on FPGA was designed.DVI video signal was generated which can be used as industrial video source.With a smaller board size and power consumption ，a new solution was provided to
meet the industrial application of portable non?standard DVI video.
Keywords ：FPGA ；DVI ；micro controller ；video display
收稿日期：2014?07?10
69