學習內容

本文使用帶有HDMI接口的顯示器，構建圖像視頻顯示的測試工程，利用VDMA進行傳輸圖像視頻數據，通過文件系統將SD卡中的照片讀取出來然后在顯示器顯示。

開發環境

vivado 18.3&SDK，PYNQ-Z2開發板。

準備工作

所用到的IP：VDMA、video out IP、Video Timing Controller、動態時鐘配置 IP和DVI IP。詳細介紹參考前文：

1. ZYNQ-AXI_VDMA IP簡介
2. ZYNQ-Video out IP和Video Timing Controller IP簡介
3. ZYNQ-使用HDMI顯示器進行VDMA彩條顯示測試
4. ZYNQ-使用SD卡讀寫文本數據

系統框圖

通過控制器（MCU）把圖片數據從sd卡中讀出，緩存到VDMA。然后通過AXI-stream to video out IP和VTC IP將視頻數據轉換為普通的視頻接口的時序信號，然后通過GP0控制視頻時序輸出，，由顯示器顯示輸出圖片。

硬件平臺搭建

前文在進行zynq7 ip核配置時，勾選了SD卡的資源，所以這里可以直接進行使用前文的構建完成的硬件平臺。

ZYNQ-使用HDMI顯示器進行VDMA彩條顯示測試

SDK軟件部分

#include 
#include 
#include 
#include "xil_types.h"
#include "xil_cache.h"
#include "xparameters.h"
#include "xaxivdma.h"
#include "xaxivdma_i.h"
#include "display_ctrl_hdmi/display_ctrl.h"
#include "vdma_api/vdma_api.h"
#include "ff.h"

//宏定義
#define BYTES_PIXEL        3                          //像素字節數，RGB888占3個字節
#define DYNCLK_BASEADDR    XPAR_AXI_DYNCLK_0_BASEADDR //動態時鐘基地址
#define VDMA_ID            XPAR_AXIVDMA_0_DEVICE_ID   //VDMA器件ID
#define DISP_VTC_ID        XPAR_VTC_0_DEVICE_ID       //VTC器件ID

//函數聲明
void load_sd_bmp(u8 *frame);

//全局變量
XAxiVdma     vdma;
DisplayCtrl  dispCtrl;
VideoMode    vd_mode;
//frame buffer的起始地址
unsignedintconst frame_buffer_addr = (XPAR_PS7_DDR_0_S_AXI_BASEADDR + 0x1000000);
unsignedint lcd_id=0;        //LCD ID

int main(void)
{
	xil_printf("HDMI Display 1920*1080 \r\n");

	//設置video參數，分辨率：1920*1080
	vd_mode = VMODE_1920x1080;
	//配置VDMA
	run_vdma_frame_buffer(&vdma, VDMA_ID, vd_mode.width, vd_mode.height,frame_buffer_addr,0, 0,ONLY_READ);
    //初始化Display controller
	DisplayInitialize(&dispCtrl, DISP_VTC_ID, DYNCLK_BASEADDR);
    //設置VideoMode
	DisplaySetMode(&dispCtrl, &vd_mode);
	DisplayStart(&dispCtrl);

	//讀取SD卡圖片并顯示
	load_sd_bmp((u8*)frame_buffer_addr);

    return0;
}

//從SD卡中讀取BMP圖片
void load_sd_bmp(u8 *frame)
{
	static 	FATFS fatfs;
	FIL 	fil;
	u8		bmp_head[54];
	UINT 	*bmp_width,*bmp_height,*bmp_size;
	UINT 	br;
	int 	i;

	//掛載文件系統
	f_mount(&fatfs,"",1);
	//打開文件
	f_open(&fil,"huawei.bmp",FA_READ);
	//移動文件讀寫指針到文件開頭
	f_lseek(&fil,0);
	//讀取BMP文件頭
	f_read(&fil,bmp_head,54,&br);
	xil_printf("huawei.bmp head: \n\r");
	for(i=0;i<54;i++)
		xil_printf(" %x",bmp_head[i]);

	//打印BMP圖片分辨率和大小
	bmp_width  = (UINT *)(bmp_head + 0x12);
	bmp_height = (UINT *)(bmp_head + 0x16);
	bmp_size   = (UINT *)(bmp_head + 0x22);
	xil_printf("\n width = %d, height = %d, size = %d bytes \n\r",
			*bmp_width,*bmp_height,*bmp_size);
	//讀出圖片，寫入DDR
	for(i=*bmp_height-1;i>=0;i--){
		f_read(&fil,frame+i*(*bmp_width)*3,(*bmp_width)*3,&br);
	}

	//關閉文件
	f_close(&fil);

	Xil_DCacheFlush();     //刷新Cache，數據更新至DDR3中
	xil_printf("show bmp\n\r");
	while(1){}
}

運行效果

Reference

1. 正點原子ZYNQ開發視頻