第1回FPGAスタートアップセミナー
2016年11月20日 はる
Twitter ID:I_HaL
制作動機
システム構成
ビデオ信号の説明
FPGAの利点を活かそう
制作に必要な材料
参考文献
余った液晶を活用したいなぁ。
一般の誤家庭で余っている液晶の様子
秋葉原にも液晶がたくさんあるなぁ。
撮影場所 秋葉原 ラブロス ダイレクトショップ
ワンボードマイコン用の手頃な液晶がないなぁ・・・ HDMI
LCD RGB Interface
液晶モニタ
XGA 1024x768 FPGA基板
電源
HDMI出力付き ワンボード・ マイコン
例えば
Beagle Board Raspberry Pi
例えば
ZYBO ATLYS
ワンボード マイコン
FPGA
XGA液晶
電源
FPGA基板ハンダ面
高電圧注意 液晶バックライト 電源
AC 254V
LVDS 10本 HDMI 8本
LVDS HDMI
高速シリアルバスなので
配線本数がたった18本で済む。 ハンダ付けが楽
配線がスッキリ
Before After
BeagleBoard LCD RGB I/F接続の場合 29本+レベル変換
BeagleBoard HDMI接続の場合 8本
FPGA内部
dvi_rx Lvds_tx
ビデオ信号
Pclk Vsync Hsync DataEnable Red(8bit) Green(8bit) Blue(8bit)
HDMI信号
TMDS_clock Blue(1bit) Green(1bit) Red(1bit) 線数 8本
入力 内部信号 出力
LVDS信号
TX_CLK TX_D(4bit) 線数 10本
Data rate 650MBPS
Data rate 65MBPS
Data rate 455MBPS
FPGA
画像のフォーマット START(0,0)
X
Y
左上が原点
END (1023,767)
左上の画素から順番に色情報(24bit 1677万色)を送り1つの絵を構成する。
©雪乃たまご
画素
ビデオ信号のフォーマット
1344CLK
NEC LCD Technologies,LTD NL1027BC16-01データシートより
320clk
65MHz
もしマイコンでビデオ信号を処理すると?
割込み処理など他の処理が回らなくなる。
マイコンのパフォーマンスが悪化する。
マイコンの処理を優先すると画像が乱れる。
もしもTTLで回路を組むと変更が大変
完全手作りTTLコンピュータ
RETROF-16M © 2015-2016 GATARO
FPGAなら回路をソフトウェアのようにプログラムできる。
液晶モニタ
XGA 1024x768 FPGA基板
電源
テストパターン生成
液晶モニタ側のハードウェアのチェックができる。
HDMI側のdvi_rx回路を テストパターン生成回路に差し替える。
FPGAなら変更が簡単!
小さな回路から少しづつステップアップ
もできる。
みなさまも楽しく
FPGAスタートアップされる事を
祈念いたします。
FPGA基板 Xilinx Spartan6
HDMIケーブル
余ったLVDS液晶
配線材1 UEW線 0.2φくらい
配線材2 スズメッキ線 0.6φくらい
配線材3 被覆線 AWG24 0.5φくらい
ハンダ少々
電源 DC 5V 3Aくらい。
NL10276BC16-01データシート NEC Xilinx FPGA技術資料 XAPP460,XAPP495,J_XAPP928 他 Spartan6評価ボード説明書 特殊電子回路株式会社
Hamsterwoks HDMI Input 廃棄PCの液晶を再利用した 校内電子掲示板等の有効性についての研究
徳島県立徳島科学技術高等学校