Шины axi
В проекте программируемой логики есть одна шина для доступа к ведущему узлу - AXI4, и одна шина для регистрового интерфейса AXI4-Lite.
Шина AXI4 подключена к ведущему узлу – AXI VDMA. Она также соединена с ведомым узлом – портом HP0 вычислительной системы системы-на-кристалле Zynq-7000 AP. Эта шина работает на частоте 148,5 МГц и имеет разрядность 64 бита. Буферы приёма и выдачи для чтения/записи выставлены в 16. Они нужны для улучшения скорости работы системы. Порт вычислительной системы HP может держать в очереди 16 элементов.
Эти особенности чтения/записи при приёме/передаче налагают ограничения на минимальную пропускную способность приёма для каждого ведущего узла в многоузловой системе. Оптимальная настройка передачи и приёма уменьшает нагрузку на шину и компенсирует большие задержки.
Регистровый интерфейс AXI4-Lite работает на частоте 50 МГц. Порт GP0 системы выступает в роли ведущего узла этой шины, у других подсоединённых ведомых узлов есть карты регистров. AXI CFA и AXI VTC – примеры ведомых узлов, подключённых по этой шине. Операции потока видеообработки контролируются регистрами внутри каждого IP-ядра. В зависимости от того, требуется ли поток данных в потоке видеообработки, процессор устанавливает эти регистры через шину AXI4-Lite. Шина AXI4-Lite принимает запросы на чтение и запись от процессора, производит декодирование адресов, выбирает необходимого ведомого (получателя) и устанавливает канал соединения между процессором и целевым устройством-получателем.
Конфигурация видео системы
AXI VDMA
AXI VDMA имеет два интерфейса – AXI-Stream (потоковый) и AXI4, и два канала – MM2S и S2MM. Канал MM2S не реализован в данном проекте.
Канал S2MM принимает данные от ведущего узла, подключенного через потоковый интерфейс. Параметр C_S_AXIS_S2MM_TDATA_WIDTH определяет ширину канала потокового интерфейса, параметр C_M_AXIS_S2MM_TDATA_WIDTH определяет ширину интерфейса данных в памяти и C_S2MM_MAX_BURST_LENGTH управляет длиной очереди на транзакции на запись.
Детальное описание потока обработки видео изображения
Рис. 9. Поток обработки видео
TPG- Test Pattern Generator
DPC – Defective Pixel Correction
CFA-Color Filter Array Interpolation
Stats- Image Statistics Engine
CCM –Color Correction Matrix
Gamma - - Gamma Correction
RGB2YUV- color space conversion
Enhance – Image Enhancement
Генератор тестовых сценариев (гтс)
Генератор тестовых сценариев, далее ГТС, используется для создания различных сценариев тестирования. ГТС предоставляет различные тестовые сценарии для тестирования возможностей видео коррекции: изменение цветовой гаммы, качества изображения, добавления шумов, и прочие виды деформации изображения. ГТС может передавать данные напрямую в шину AXI4-Stream видео интерфейса, что позволяет пользователю передавать информацию в обход входного видео сигнала с камеры, либо добавлять к нему различные искажения.
В системном потоке используются два ГТС.
Рис. 10. Расположение ГТС на потоке обработки видео
Например, первый ГТС может использоваться для добавления битых пикселей в поток обработки изображения, а второй ГТС для искажения цветопередачи.