Video Timing Controllerについて

Video Timing Controllerのデータシート#関連資料を読んで、必要そうな情報をまとめた。データシートが英語版しかないためにgoogle翻訳を活用したが、そのせいで怪しい日本語になっているかも・・・

目次

機能

  • タイミング信号(水平同期信号および垂直同期信号)、Active Videoエリアの出力
  • タイミング信号の信号論理は個別に切替可能
  • タイミング信号(水平同期信号や垂直同期信号)、信号論理およびActive Videoエリアの検出
  • 検出可能な最大ビデオフレームサイズは最大8192クロック
  • AXI4-liteインタフェースにより、設定値を動的に変更可能

ブロック図と入出力信号

ブロック図と入出力信号を以下に示す。

ブロック図

信号名 方向 バス幅 説明
clk in 1 ピクセルクロック^※1^
clken in 1 IPコアのイネーブル信号^※2^
・low:動作停止
・high:動作開始
det_clken in 1 Timing Detectionのクロックイネーブル信号
・low:無効
・high:有効
gen_clken in 1 Timing Generatorのクロックイネーブル信号
・low:無効
・high:有効
resetn in 1 ローアクティブのリセット信号
s_axi_aclk in 1 AXI I/Fの動作クロック
s_axi_aclken in 1 AXI I/Fのリセット信号(ローアクティブ)
ctrl - - AXI4-Lite I/F
fsync_in in 1 フレーム同期入力信号
フレームごとに1クロックイネーブル信号を入力すると、内部ジェネレータカウンタがリセットされ、この入力に同期して生成されたフレームタイミングのカウントが開始
fsync_out out - フレーム同期出力信号
各フレームの同期bitが1クロック出力される。
irq out - IRQ信号、ハイアクティブ信号
vtiming_in in - Detector I/F
・active_video_in
・hblank_in
・hsync_in
・vblank_in
・vsync_in
vtiming_out out - Generator I/F
・active_video_out
  -:High:Active Videoエリア
  -:Low :Blanking Videoエリア
・hblank_out
・hsync_out
・vblank_out
・vsync_out

※1:clk信号が未入力の場合、AXIはすべてのアドレスに対してスレーブエラー応答(0x2)をアサート
※2:Lowの場合、AXI I/Fはすべてのアドレスに対してスレーブエラー応答(0x2)をアサート

各機能の説明

Video Timing Conntrollerはタイミング信号の検出および、出力という2つの役割がある。

概念図

タイミング信号の出力は、下図にあるようにタイミング信号(Active Video(Active Videoエリアであることを示す)、H Blank、H Sync、V Blank、V Sync)を出力する。タイミング信号の検出は、入力されたタイミング信号(H Blank、H Sync、V Blank、V Sync)を検出する。

疑問:検出した値はAXI I/F経由で取得しないといけない?

画面

Video Timing Detection

入力ビデオ信号のタイミングを検出するために、最大で6つの入力信号(active_video_in、hblank_in、hsync_in、vblank_in、vsync_in 、active_chroma_in)がオプションとして設定できる。検出信号の設定(有効/無効)は、下図の赤枠にあるチェックボックスにより行う。

VTD

Video Timing Generation

最大で6つのビデオ出力信号(active_video_out、hblank_out、hsync_out、vblank_out、vsync_out 、active_chroma_out)を生成できる。ビデオ出力信号の設定(有効/無効)は、下図の青枠にあるチェックボックスにより行う。

VTG

またビデオ出力信号の極性は、下図の青枠にある各項目を選択(High/Low)することで変更できる。

極性

関連資料

  1. Video Timing Controller v6.1、PG016
    https://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/v_tc/v6_1/pg016_v_tc.pdf

  2. Video In to AXI4-Stream v4.0、PG043
    https://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/v_vid_in_axi4s/v4_0/pg043_v_vid_in_axi4s.pdf