PYNQ-Z1 > HDMI > TMDSを使ったHDMI出力 (Tutorialの実行) > カラーパターンの表示

Windows 10 Pro (v1909) 
PYNQ-Z1 (Digilent) (以下、PYNQと表記)
Vivado v2019.1 (64-bit)

概要

• HDMI出力を試す
• PYNQ-Z2のTutorialをPYNQ-Z1で試した
• XSDKでC実装の記載だが、Pythonで実行できた

Tutorial

• Video Series 23: Generate a video output on Pynq-Z2 HDMI out

配線についてはRun Automation...ではなく、手作業で接続していき、最終的にtclファイルで残りをつなげる。

Block Design

完成したBlock Designは以下となった。

I/O Ports

Pythonコード

XSDKで実行ではなく、ブラウザ接続でPythonで動かした。
上記のTutorialのコメントにあるコードで動いた。
bitstreamの指定だけ違うので、以下のようにした。

from pynq import Overlay
from pynq import PL
OL = Overlay("/home/xilinx/pynq/overlays/base/HDMIout_PYNQZ2_2020_06_14.bit")
OL.download()

ov = OL
tpg = ov.v_tpg_0
vtc = ov.v_tc_0
tpg.write(0x10,600)  # height
tpg.write(0x18,800)  # width
tpg.write(0x40,0)  # Set color space to RGB
tpg.write(0x20,9)  # set pattern to color bar
tpg.write(0x00,0x81)

vtc.write(0x00,0x01)

参考にしているScriptがマジックナンバーだらけでよくはない。
XSDK実装を参考に上記のコメントを追加した。

結果

縦置きの27インチモニタで以下のように表示された。

補足

HDMI出力に関しては様々な方法が見つかったが、PYNQを使うのであれば、上記のTutorialでとりあえず試してみるのがいいと思った。

もう少し自由度の高いことをする場合は、学習を進めてから。
まだまだ理解は浅い。

関連

以下は上記にたどり着くまでにHDMI出力について調べて気になった記事 (+ 後で見つけて気になった記事)。

• なひたふJTAG日記: 特電Spartan-6ボードでHDMI出力に成功
  • 2013.08.16
  • XAPP495での実装例
• FPGAの部屋: ZYBOのHDMI入力をVGA出力に出力する1（プロジェクトの作製）
• FPGAでHDMI出力（Full-HD）：その①同期信号/画素データ生成
  • @cyebu1103 さん
  • 1から3まであります
• FPGA(Pynq Z1)を用いたHDMI動画出力(verilogHDL)
  • @RotaryKerさん
• aster_ismの工作室: BASYS3でディスプレイ出力
  • こちらのBlock Designはよりシンプルかもしれない

皆様、情報感謝です。

関連資料

• Video Test Pattern Generator v8.0 > LogiCORE IP Product Guide

  • PG103 December 17, 2019
  • p19. BACKGROUND_PATTERN_ID (0x0020) Register にカラーパターンの値が記載されている

• AXI4-Stream Video IP and System Design Guide

  • UG934 October 30, 2019
  • p33
    • Frame Buffer Read/Write
    • high-bandwidth direct memory access between memory and AXI4-Stream video type target pheripherals
    • 下記のIPがVivadoで使える
      • Video Frame Buffer Read
      • Video Frame Buffer Writer

関連キーワード

Block Designで使っているIPなど。

• Video Test Pattern Generator
• Video Timing Controller
• AXI4-Stream to Video Out
• rgb2dvi
  • RGB to DVI Video Encoder