利用Virtex-5 LXT器件實現(xiàn)集成化視頻連接功能解決方案

Xilinx 了解廣播系統(tǒng)設(shè)計師所面臨的挑戰(zhàn)不斷出臺的視頻連接功能新標準，給廣播產(chǎn)品帶來了棘手的設(shè)計挑戰(zhàn)和緊迫的日程

　　隨著廣播行業(yè)視頻連接功能標準的不斷變化，我們的目標是以免費參考設(shè)計的方式提供幫助，創(chuàng)建插入式構(gòu)建模塊來解決系統(tǒng)級視頻連接功能問題借助于更經(jīng)濟和集成度更高（與 ASSP 芯片相比）的解決方案，Xilinx 能夠讓您縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，降低成本，并且使你的產(chǎn)品從競爭產(chǎn)品中脫穎而出

　　我們提供相應的視頻連接功能 IP 和參考設(shè)計文檔《面向廣播行業(yè)的音視頻連接功能解決方案》(www.xilinx.com/bvdocs/appnotes/xapp514.pdf)，包括有關(guān)SDI、HD-SDI、DVB-ASI、AES嵌入式音頻和音頻異步采樣速率轉(zhuǎn)換的章節(jié)每個章節(jié)都闡述了一個專門的視頻連接功能主題，而且鏈接到免費的參考設(shè)計（Verilog 和 VHDL 格式），同時提供了相應的實現(xiàn)示例

　　利用 XAPP514 章節(jié)中清晰簡明的參考材料，設(shè)計人員能夠輕松地將符合這些標準的編碼器和解碼器整合到 FPGA 中還在這些章節(jié)中對參考設(shè)計代碼（提供 Verilog 和 VHDL 兩種格式）進行了清晰的闡釋和說明，如圖1所示

圖1：免費的模塊化 Verilog 和 VHDL 參考設(shè)計的框圖示例

　　我們還提供一套驗證平臺，該平臺可以快速輕松地測試視頻處理算法或者檢驗連接功能性能我們新推出的 Xilinx® Virtex™-5 ML571 串行數(shù)字視頻 (SDV) 板 (www.cook-tech.com) ，可以用 Virtex-5 FPGA 來驗證或者開發(fā)視頻連接功能圖2給出了它的結(jié)構(gòu)圖；圖3是 ML571 開發(fā)板的照片許多和 XAPP514 章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的免費參考設(shè)計都在 ML571 平臺上進行過驗證，驗證過程中采用了廣播行業(yè)標準的測試設(shè)備

圖2：Xilinx ML571 SDV 視頻連接功能板的框圖

圖3：Xilinx ML571 SDV 視頻連接功能板

　　“ML571 開發(fā)板再次表明 Xilinx 如何為客戶提供詳細的設(shè)計幫助，來解決廣播行業(yè)所面臨的切實問題”Xilinx 公司系統(tǒng)和應用工程部高級主管 Andy DeBaets 指出，“該開發(fā)板不僅可以讓工程師輕松實現(xiàn)高級視頻網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，同時還能大幅度提高系統(tǒng)集成度，降低系統(tǒng)成本和功耗，而且還能縮短設(shè)計周期”

　　您可以聯(lián)系 Xilinx 銷售代表，來觀看演示或者獲得這個開發(fā)板，以便在自己的開發(fā)板開發(fā)出來之前就可以進行新算法的測試工作希望本文和上述音頻/視頻連接功能文檔對您有所幫助但該文檔僅僅提供了少量有關(guān)利用 Xilinx 可編程邏輯器件進行設(shè)計的信息，如果您希望獲得有關(guān)這些主題和內(nèi)容的更多最新信息，請登錄網(wǎng)站 www.xilinx.com/esp/broadcast

　　Virtex-5 的特性支持廣播產(chǎn)品設(shè)計

　　Virtex-5 可以很好地支持廣播產(chǎn)品設(shè)計，該產(chǎn)品系列所具有的如下獨特功能，可以提高產(chǎn)品性能、靈活性和可升級性：

　　高密度、高速、可重編程 ExpressFabrIC™ 技術(shù)

　　550MHz、36-Kb的雙端口 block RAM/FIFO

　　550MHz、25 x 18 DSP48E Slice

　　550MHz 的時鐘管理管道 (CMT)

　　SelectIO™ 技術(shù)

　　更低的功耗

　　Sparse chevron 封裝

　　上述特性將在本期《Xcell雜志》相關(guān)文章中進行闡述如果您希望獲得這些特性和性能的詳細說明，請登錄網(wǎng)站 www.xilinx.com/products/silicon_solutions/fpgas/virtex/virtex5/index.htm

　　Xilinx ML571 概述

　　這種新型串行數(shù)字視頻 (SDV) 板可用于演示和測試基于Xilinx Virtex-5 平臺FPGA 的高帶寬視頻通信通道這種板向您展示了如何輕松實現(xiàn)針對常見的行業(yè)標準（例如 HD-SDI）的高速串行接口

　　支持的標準和功能

　　Virtex-5 平臺整合了高性能、低功耗、千兆位級串行 I/O、三態(tài)以太網(wǎng) MAC、PowerPC™ 處理器以及 PCI Express 端點模塊，能夠支持比前代產(chǎn)品更多的網(wǎng)絡(luò)標準

　　ML571 板現(xiàn)在支持：

　　Virtex-5 XC5VLX50T-FF1136 FPGA（采用引腳兼容封裝形式的LX110T）

　　2個 RocketIO™ GTP HD/SD-SDI 接收器和2個 RocketIO GTP 發(fā)射器發(fā)射器具備 Gennum 三態(tài) 3 Gbps 電纜驅(qū)動，同時，接收器也具備 Gennum 三態(tài) 3 Gbps 接收器均衡器所支持的標準包括：

3 Gbps HD-SDI (SMPTE424M)、2.97 Gbps

　　HD-SDI 雙鏈路 (SMPTE372M) 1.485 Gbps、1.4835 Gbps

　　HD-SDI (SMPTE292M) 1.485 Gbps、1.4835 Gbps

　　SD-SDI (SMPTE 259M)、270 Mbps

　　DVB-ASI (CENELEC EN 50083-9 附錄 B)、270 Mbps

　　SelectIO 視頻輸入和輸出，提供差分 LVDS I/O它展示了 Virtex-5 SelectIO 接口發(fā)送和接收符合如下視頻標準的視頻流的能力：

　　SD-SDI (SMPTE 259M)、270 Mbps

　　DVB-ASI、270 Mbps

　　Select IO 技術(shù)、LVDS、AES3 數(shù)字音頻 (AES3id) I/O2個 BNC 輸入連接器提供了2對立體聲 AES3id 數(shù)字音頻輸入2個BNC輸出提供了2對立體聲 AES3id 數(shù)字音頻輸出這些輸入端口符合 SMPTE 276M 75-Ω非均衡式 AES3 音頻輸入電氣規(guī)范

　　SDI AES 數(shù)字音頻，嵌入式和非嵌入式 (SMPTE272M-2004)

　　AES 數(shù)字音頻，高性能異步采樣速率轉(zhuǎn)換 (ASRC)

　　向以太網(wǎng)發(fā)送或從以太網(wǎng)接收 DVB-ASI，來實現(xiàn) IP 視頻

　　采用外部 DDR DRAM 的幀同步

　　同步分離器和同步鎖相功能同步分離器可以支持各種視頻同步源，包括兩級視頻同步和三級視頻同步 (HD 和SD)將從同步分離器得到的分離同步信號傳送到 FPGA，然后利用這些同步信號與 FPGA 上的任意 VCXO 時鐘源建立同步鎖相環(huán)

　　提供了一個與 XGI 兼容的擴展連接器集合，來實現(xiàn)視頻 I/O 子板

　　2個 10/100/1000 以太網(wǎng)接口

　　調(diào)試 RS-232 串行端口

　　用于連接 Xilinx 下載電纜的六管腳 JTAG 配置接口

　　帶有 CompactFlash II 類插槽的 Xilinx System ACE™ 配置控制器

　　結(jié)論

　　支持新型 AVB 設(shè)計以及幫助客戶實現(xiàn)基于 Xilinx FPGA 的設(shè)計，是一個很大挑戰(zhàn)讓 Xilinx 自豪的是，它始終能夠出色地滿足這些要求由于具有不同的協(xié)議和系統(tǒng)接口，很顯然，這些設(shè)計方案需要比 ASSP 和 ASIC 更高的性能、更低的成本這些挑戰(zhàn)為 Virtex-5 器件帶來了機遇，因為這些器件能夠讓您針對 AVB 設(shè)備市場不斷變化的需求，設(shè)計出適當?shù)慕鉀Q方案