基于fpga的hdmi显示接口的设计与实现(附件)【字数：8668】
指导教师 向 上 摘 要在高清显示技术和多媒体科技的不断发展中，不乏具有高清晰度视频显示器的产品。而关于本课题中的HDMI接口，它的优势在于克服许多传统模拟显示不能处理的问题，符合了大家对高清画面的要求，成为平板显示器、高清电视等设备的标准接口之一。本课题旨在设计基于FPGA的HDMI显示接口的设计与实现，FPGA的发展经过了初期技术开发到现在大规模应用。从技术层面看来，开始只是逻辑器件，现在强调平台概念，加入数字信号处理、嵌入式处理、高速串行和其他高端技术，从而被应用到更多的领域。本文是利用FPGA芯片为基础，创建了一个HDMI的接收平台。在硬件设计上，针对HDMI的相关高速电路，采用一系列高速电路设计方法，有效地避免了信号的反射等不良现象。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外发展状况 1
1.3 本文的内容及安排 2
第二章 系统设计 3
2.1 HDMI总体结构设计 3
2.2 HDMI接口的工作原理 3
2.3 HDMI标准 4
2.4 FPGA芯片的选取 5
第三章 硬件设计 7
3.1硬件设计 7
3.2 各个模块的设计 7
3.2.1 FPGA的设计流程 7
3.2.2 HDMI连接器 9
3.3 FPGA内部结构 10
第四章 软件设计 11
4.1软件设计流程 11
4.2 各模块程序的编写 11
42 1 编码器TX模块 12
422 解码器RX模块 14
第五章 测试与总结 16
5.1 编译仿真 16
5.2 HDMI接口测试 16
5.3 总结 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附 件 23
原理图设计 23
源代码 25
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
意义
在科技不断进步的现如今，许多数字产品早已成为我们生活不可或缺的一部分，比如有个人电脑、数字音响和电视机等产品。就电视而言，它常见的接口包括AV接口、VGA接口、DVI接口、HDMI接口等。从AV接口到VGA接口，再到DVI接口，最后到我们现在大规模使用的HDMI接口，这是从模拟接口到数字接口的发展转变。HDMI显示接口在近几年的快速发展中，已经成为了眼下显示器高端产品的代名词，它是为了尽可能满足未来高清视频产业发展而推出的接口类型。HDMI接口是在本世纪初高清技术蓬勃发展的大背景下，由philips等公司参与组建的高清多媒体接口组织论坛，共同研究的符合目前高清视/音频清晰度高标准的接口技术。同时，这也是高清显示时代快速发展必然的衍生品。
在这个日益进步的时代，越来越多的电子数码类产品在消费市场上涌现。在使用这些产品不久之后，它们的性能使用感已经不能满足我们的需要。人们对这些产品所展现出来的视觉享受要求日益提高，所以一件接着一件的高清晰显示产品等其他数字产品应用在人们的住宅当中、频繁地出现在我们的视野当中。这些接口技术的急速发展，也促进了相关的越来越多新兴技术设备的产生。
关于HDMI显示接口具体情况，我做出如下阐明：HDMI是一种电子类别没有压缩的标准，能够将高标准视频信号和多种音频凝结在一个电缆上，满足今后高清视频发展与多种数字装置相互匹配，相互融合；支持数字视频接口产业格式的规格。这个方面的创新，增加了信息传输进步的速度，这也促使了相关视频音频显示设备产品相继产生，越发普遍的存在人们的生活当中，应用在各个行业、各个领域，使人们的生活更加便捷、舒适。从以上的技术介绍可以看出，我们的这门接口技术从本源上解决了设备与设备之间传输问题，这也是视频显示方面技术的革新所在，使我们办公、休闲等生活状态有了明显的效率提高，也提高了广大群众的视听觉体验。
1.2国内外发展状况
近些年来，我国高清技术产业已经上升到新的高度，国人对数字产业发展有了越来越高的期待；身处数字信息时代，市场上的智能显示产品成为社会的主流，
同时带动了家用数字产品销量的发展，比如说家庭影院。一旦人们有需要购买电子显示设备的产品，同时也会象征性的看看其他数码产品，用以传输必要的电子信息。把数字电视和其他设备连接起来，也是促进我们生活的趣味性和便捷性，平时周围使用的数字设备等产品许多都具有本文的HDMI显示接口，这是新一代高清显示设备，即电视的固有接口。
而在其他各个国家政府对数字显示技术产业、高清电视技术以及显示接口设计技术十分重视，并且给出了大力的帮助和优惠政策。明显可以看出，数字产业已经成为全世界看中的焦点，作为设备与设备之间的连接点，高清接口技术也在它的推动之下，走上了新世纪的舞台，代替DVI接口成为新的基准。
1.3 本文的内容及安排
本文主要通过对HDMI显示接口的设计与实现进行了一系列的模拟和实验，从开始找切入点到整理和修改设计方案再到之后的测试工作，都一一体现在了这篇论文当中。FPGA芯片作为这次设计的基础，能更好的实现对HDMI显示接口的设计工作。这篇论文的规划内容大致如下：
第一章，绪论，一开始对本课题HDMI显示接口背景及意义进行了简要说明，接着简单讲述了HDMI显示接口在国内、国外的发展状况，让我们对本设计的背景及它的发展趋势有了一定的了解。
第二章，在本章节中，给出了设计的总体架构，系统的分别叙述了设计的工作原理及相关协议，还在芯片的选取的方面，主要就芯片选取的重要性和如何选取芯片这两个模块做了重点描述。
第三章，给出了硬件框图，并对电路各个模块的设计做出了相关介绍，以及介绍了FPGA的内部框图。
第四章，首先简介了软件设计流程，以及对软件设计各部分进行详细解析。
第五章，本章主要是关于测试的工作，讲述如何进行测试工作，对每个操作内容以及具体实施上给出了描述。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外发展状况 1
1.3 本文的内容及安排 2
第二章 系统设计 3
2.1 HDMI总体结构设计 3
2.2 HDMI接口的工作原理 3
2.3 HDMI标准 4
2.4 FPGA芯片的选取 5
第三章 硬件设计 7
3.1硬件设计 7
3.2 各个模块的设计 7
3.2.1 FPGA的设计流程 7
3.2.2 HDMI连接器 9
3.3 FPGA内部结构 10
第四章 软件设计 11
4.1软件设计流程 11
4.2 各模块程序的编写 11
42 1 编码器TX模块 12
422 解码器RX模块 14
第五章 测试与总结 16
5.1 编译仿真 16
5.2 HDMI接口测试 16
5.3 总结 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附 件 23
原理图设计 23
源代码 25
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
意义
在科技不断进步的现如今，许多数字产品早已成为我们生活不可或缺的一部分，比如有个人电脑、数字音响和电视机等产品。就电视而言，它常见的接口包括AV接口、VGA接口、DVI接口、HDMI接口等。从AV接口到VGA接口，再到DVI接口，最后到我们现在大规模使用的HDMI接口，这是从模拟接口到数字接口的发展转变。HDMI显示接口在近几年的快速发展中，已经成为了眼下显示器高端产品的代名词，它是为了尽可能满足未来高清视频产业发展而推出的接口类型。HDMI接口是在本世纪初高清技术蓬勃发展的大背景下，由philips等公司参与组建的高清多媒体接口组织论坛，共同研究的符合目前高清视/音频清晰度高标准的接口技术。同时，这也是高清显示时代快速发展必然的衍生品。
在这个日益进步的时代，越来越多的电子数码类产品在消费市场上涌现。在使用这些产品不久之后，它们的性能使用感已经不能满足我们的需要。人们对这些产品所展现出来的视觉享受要求日益提高，所以一件接着一件的高清晰显示产品等其他数字产品应用在人们的住宅当中、频繁地出现在我们的视野当中。这些接口技术的急速发展，也促进了相关的越来越多新兴技术设备的产生。
关于HDMI显示接口具体情况，我做出如下阐明：HDMI是一种电子类别没有压缩的标准，能够将高标准视频信号和多种音频凝结在一个电缆上，满足今后高清视频发展与多种数字装置相互匹配，相互融合；支持数字视频接口产业格式的规格。这个方面的创新，增加了信息传输进步的速度，这也促使了相关视频音频显示设备产品相继产生，越发普遍的存在人们的生活当中，应用在各个行业、各个领域，使人们的生活更加便捷、舒适。从以上的技术介绍可以看出，我们的这门接口技术从本源上解决了设备与设备之间传输问题，这也是视频显示方面技术的革新所在，使我们办公、休闲等生活状态有了明显的效率提高，也提高了广大群众的视听觉体验。
1.2国内外发展状况
近些年来，我国高清技术产业已经上升到新的高度，国人对数字产业发展有了越来越高的期待；身处数字信息时代，市场上的智能显示产品成为社会的主流，
同时带动了家用数字产品销量的发展，比如说家庭影院。一旦人们有需要购买电子显示设备的产品，同时也会象征性的看看其他数码产品，用以传输必要的电子信息。把数字电视和其他设备连接起来，也是促进我们生活的趣味性和便捷性，平时周围使用的数字设备等产品许多都具有本文的HDMI显示接口，这是新一代高清显示设备，即电视的固有接口。
而在其他各个国家政府对数字显示技术产业、高清电视技术以及显示接口设计技术十分重视，并且给出了大力的帮助和优惠政策。明显可以看出，数字产业已经成为全世界看中的焦点，作为设备与设备之间的连接点，高清接口技术也在它的推动之下，走上了新世纪的舞台，代替DVI接口成为新的基准。
1.3 本文的内容及安排
本文主要通过对HDMI显示接口的设计与实现进行了一系列的模拟和实验，从开始找切入点到整理和修改设计方案再到之后的测试工作，都一一体现在了这篇论文当中。FPGA芯片作为这次设计的基础，能更好的实现对HDMI显示接口的设计工作。这篇论文的规划内容大致如下：
第一章，绪论，一开始对本课题HDMI显示接口背景及意义进行了简要说明，接着简单讲述了HDMI显示接口在国内、国外的发展状况，让我们对本设计的背景及它的发展趋势有了一定的了解。
第二章，在本章节中，给出了设计的总体架构，系统的分别叙述了设计的工作原理及相关协议，还在芯片的选取的方面，主要就芯片选取的重要性和如何选取芯片这两个模块做了重点描述。
第三章，给出了硬件框图，并对电路各个模块的设计做出了相关介绍，以及介绍了FPGA的内部框图。
第四章，首先简介了软件设计流程，以及对软件设计各部分进行详细解析。
第五章，本章主要是关于测试的工作，讲述如何进行测试工作，对每个操作内容以及具体实施上给出了描述。
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