基于TL6678F-EasyEVM开发板的高速AD采集处理案例

TI C6678 + Xilinx Kintex-7作为DSP+FPGA架构的经典组合，凭借FPGA的高速采集和DSP的高性能算法处理完美结合的特性，一直被广泛应用于视频追踪、图像处理、软件无线电、雷达探测、光电探测、水下探测以及定位导航等嵌入式应用场景。

本文基于创龙科技的TI C6678 + Xilinx Kintex-7设计的TL6678F-EasyEVM开发板，给大家介绍高速AD采集处理案例，包含CameraLink/SDI/PAL/HDMI视频采集处理开发案例、AD9361/AD9613高速AD采集处理开发案例。

TL6678F-EasyEVM开发板由核心板与底板组成。核心板内部DSP与FPGA通过SRIO、EMIF16、I2C通信总线连接。

评估板引出双路FMC、双路SFP+光口、双路千兆网口、PCIe等高速通信接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。 

案例一

AD9361软件无线电案例

1 案例说明

本案例基于ADI AD9361模块AD-FMCOMMS3-EBZ和创龙科技TL6678F-EasyEVM评估板搭建AD9361 RF(Radio Frequency)收发测试平台，实现QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)数字调制。AD-FMCOMMS3-EBZ模块开发官方参考链接：

https://wiki.analog.com/resources/eval/user-guides/ad-fmcomms3-ebz

2 案例测试

图 2

图 3 硬件连接

图 4 线状形式星座图

图 5 点状形式星座图

案例二

AD9613高速AD采集处理案例

1 案例说明

案例功能：FPGA端通过AD9613以250MSPS速率采集AD数据后，将数据通过SRIO总线传输至DSP端进行FFT算法处理。

FPGA端作为SRIO Initiator，DSP端作为SRIO Target。FPGA端通过SRIO SWRITE方式将数据传输至DSP端的0x0C3F0000地址空间，单次传输数据量为16KByte，每传输16KByte数据就发送一个DOORBELL信息。DSP端响应DOORBELL信息后，使用C66xx_0~C66xx_7进行FFT算法处理。

AD9613采样双通道12bit数据，由于传输时将12bit数据按照16bit进行发送，因此实际发送数据量为16bit x 2 x 250MSPS = 8Gbps。

图 6 FPGA端程序功能框图

2 案例测试

图 7

图 8 硬件连接

图 9 FPGA端ILA触发抓取的AD数据波形

图 10 CCS原始信号时域波形

图 11 经FFT处理后的信号频域（振幅）波形

案例三

CameraLink视频采集处理

1 案例说明

FPGA端通过FMC视频模块TLCameraLinkF的CameraLink接口进行分辨率为2560 x 2048的视频采集，再经过SRIO总线将视频数据传输至DSP端进行Sobel（边缘检测）算法处理，然后将经处理后的图像通过网页进行显示。

FPGA端作为SRIO Initiator，DSP端作为SRIO Target。FPGA端通过SRIO SWRITE和乒乓方式，将数据传输至DSP端的0x90000000和0x90500000的DDR地址空间。

案例使用北京微视的黑白CameraLink相机RS-A5241-CM107-S00，分辨率为2560 x 2048，帧率为107，灰度输出，每个像素8bit，则数据量为2560 x 2048 x 107 x 8 = 4487905280 ≈ 4.5Gbps。案例使用SRIO的两个Lanes，每个Lane传输速率为5Gbps，总数据有效带宽为5Gbps x 2 x 80% = 8Gbps。

图 12 案例功能框图

图 13 FPGA端程序功能框图

2 案例测试

图 14 CameraLink模块

图 15 硬件连接

案例四

SDI视频采集处理

1 案例功能

案例功能：评估板通过FMC视频模块TL2971A/2972F的SDI IN接口进行1080P60视频采集，并通过TL2971A/2972F模块的SDI OUT接口将采集到的视频进行输出。

2 操作说明

请将创龙科技的TL2971A/2972F模块连接至评估板FMC1接口，评估板J1跳线帽选择3.3V档位，以配置FMC IO的BANK电压为3.3V。

准备一台拥有HDMI OUT接口的PC机（例如笔记本），通过HDMI数据线将PC机HDMI OUT接口连接至HDMI转SDI模块（厂家：玩视，型号：3G HDMI TO SDI Audio）INPUT接口，PC机HDMI OUT接口用作图像输出。通过SDI数据线将TL2971A/2972F模块的SDI IN接口连接至HDMI转SDI模块的OUTPUT接口。

通过SDI数据线将TL2971A/2972F模块的SDI OUT接口连接至SDI转HDMI模块（厂家：玩视，型号：3G SDI TO HDMI Audio）的INPUT接口，再通过HDMI数据线将一台HDMI显示屏连接至SDI转HDMI模块的OUTPUT接口，HDMI显示屏用作图像显示。

图17

图 18

图 19

请运行程序，即可看到串口调试终端打印如下信息，然后在PC机的显卡设置（或图形属性）中，按照下图设置HDMI分辨率为1920 x 1080、刷新率为60pHz。

图 20

图 21

此时，HDMI显示屏将显示PC机HDMI OUT接口输出的图像。

图 22

图 23

案例五

HDMI视频采集处理

1 案例功能 

案例功能：评估板通过FMC视频模块TL7611/9022F的HDMI IN接口进行1080P60视频采集，并通过TL7611/9022F模块的HDMI OUT接口将采集到的视频进行输出。

2 操作说明

请将创龙科技的TL7611/9022F模块连接至评估板FMC1接口，评估板J1跳线帽选择3.3V档位，以配置FMC IO的BANK电压为3.3V。

准备一台拥有HDMI OUT接口的PC机（例如笔记本），通过HMDI数据线将PC机HDMI OUT接口连接至TL7611/9022F模块的HDMI IN接口，PC机HDMI OUT接口用作图像输出。通过HMDI数据线将一台HDMI显示屏连接至TL7611/9022F模块的HDMI OUT接口，HDMI显示屏用作图像显示。

图 24

图 25

请运行程序，即可看到串口调试终端打印如下信息，然后在PC机的显卡设置（或图形属性）中，按照下图设置HDMI分辨率为1920 x 1080、刷新率为60pHz。 

图 26

图 27

此时，HDMI显示屏将显示PC机HDMI OUT接口输出的图像。

图 28

图 29

案例六

PAL视频采集处理

1 案例功能

案例功能：评估板通过FMC视频模块TL2867F的BNC接口进行4路PAL制式D1模拟视频采集，并进行4路视频拼接，再通过TL2867F模块的HDMI接口将拼接视频进行输出。

图 30 程序功能框图

2 操作说明

请将创龙科技的TL2867F模块连接至评估板FMC1接口，评估板J1跳线帽选择3.3V档位，以配置FMC IO的BANK电压为3.3V。

请将4个红外夜视摄像头连接至TL2867F模块的BNC接口，并通过HMDI数据线将一台HDMI显示屏连接至TL2867F模块的HDMI1接口，HDMI显示屏用作图像显示。

图31

图 32

请运行程序，即可看到串口调试终端打印如下信息，HDMI显示屏将显示4路图像。

图 33

编辑：黄飞