基于友晶Agilex 3开发板DE23-Lite的HDMI显示方块移动实验

1. 实验要求

在FPGA上生成1280x720@60分辨率的视频信号，通过DE23-Lite的 HDMI输出到显示屏上进行显示，显示的内容是一个黑色方块每隔10ms移动一个像素位置，方块遇到边框自行回弹，屏幕背景为白色，屏幕边框为绿色。

2. 设计框图

根据实验要求分析可得出，想要控制ADV7513最终在HDMI显示器上显示画面，需要先配置ADV7513寄存器，配置通过I2C总线，该部分的控制原理在DE10-Nano相关案例教程里面（https://mp.weixin.qq.com/s/DpEgkPZmBlLgoRR00GO9qw）已经讲解过。

想要在HDMI显示器上显示边框，方块和白色背景，需要设计一个满足DMT时序的视频信号。

1280x720@60分辨率的像素时钟是74.25MHz，所以这里可调用Altera的PLL IP来生成这个时钟（系统时钟是50MHz）。

整个系统的设计框图如下所示：

3.代码实现

DE23_Lite和DE10-Nano 都采用ADV7513器件作为HDMI 发送器芯片，所以其代码实现可以直接参考DE10-Nano的教程：

1-DE10-Nano的HDMI方块移动案例——显示器时序(DMT)标准介绍

2-DE10-Nano的HDMI方块移动案例——HDMI接口介绍（含TMDS）

3-DE10-Nano的HDMI方块移动案例——ADV7513芯片解读

4-DE10-Nano的HDMI方块移动案例——I2C通信协议

5-DE10-Nano的HDMI方块移动案例——基于FPGA的I2C控制模块设计

6-DE10-Nano的HDMI方块移动案例——使用Modelsim仿真I2C控制器

7-DE10-Nano的HDMI方块移动案例的整体实现（含Quartus完整工程免费下载）

4. 硬件准备

DE23-Lite 开发板一套（包括电源和USB 线缆）

HDMI显示器一台

HDMI cable 一根  

5. 软件安装

DE23-Lite开发板配备的是Agilex 3 器件，需要使用高版本的Quartus软件，建议使用Quartus 25.1及以上版本即可（本次移植使用的是Quartus25.3），安装步骤参考 ：最新版Quartus Prime Pro 25.1 的安装和使用演示（含Questa仿真）

6.移植步骤

1. 将DE10-Nano 的 HDMI_block_move工程拷贝过来，用Quartus 25.3打开该工程。打开工程时选择Agilex 3：

2. 右击Agilex 3器件，点击Device， 修改器件为 A3CZ135BB18AE7S，然后点击OK。

 

 

3. 该工程之前的pll IP 是在其他低版本Quartus上产生的，现在需要删除之前例化的pll IP及所有文件， 重新生成Quartus 25.3 上的pll IP相关文件。在IP Catalog里面搜索pll 找到IOPLL，点击它：

 

4. 在出现如下的对话框里填入pll的名称为pll，然后点击Create：

5. 接着设置pll参数，在Reference Clock Frequency处填写50，在outclk0处填写74.25，然后点击Create HDL 结束pll的配置：

6. 确保如下这些文件都添加到了当前Project里面：

7. 按照下表完成DE23-Lite开发板工程的FPGA 引脚分配：

8. 点击全编译生成sof文件并下载到DE23-Lite开发板，就可以观察现象了。

7.实验现象

 视频参考：

8.工程下载

通过网盘分享的文件：DE23_Lite_HDMI_block_move.rar
链接: https://pan.baidu.com/s/1Tq3V6lccIK_tyeuVE9aBmA 提取码: tera