FPGA基于XDMA实现PCIE X4视频采集HDMI输出 提供工程源码和QT上位机程序和技术支持

PCIE（PCI Express）采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起 PCI 以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到 PCI 所不能提供的高带宽，是目前各行业高速接口的优先选择方向，具有很高的实用价值和学习价值；

本设计使用Xilinx官方的XDMA方案搭建基于Xilinx系列FPGA的PCIE通信平台，该方案只适用于Xilinx系列FPGA，一并提供了XDMA的安装驱动和QT上位机源代码，省去了使用XDMA繁琐的驱动寻找和上位机软件开发的不知所措，并以搭建好vivado工程，省去了不知道如何使用XDMA的尴尬，使得PCIE的使用变得简单易上手，而不用关心其复杂的PCIE协议；由于我的开发板只支持PCIE X4，所以提供的代码是PCIE X4架构，若需要PCIE X1、 X2、 X8、 X16、 X32的朋友，可自行修改本工程，也可关注我，我会实时发布新的工程。

本工程实现基础的PCIE的HDMI视频采集上进行了反向修改，利用开发板自带的HDMI输出接口，实时利用QT上位机抓取当前电脑的桌面图片，然后发送PCIE，PCIE再发送给FPGA，FPGA将收到的图像进行缓存，然后通过HDMI输出视频；

本文详细描述了基于XDMA搭建PCIE的HDMI视频输出设计方案，工程代码可综合编译上板调试，可直接项目移植，适用于在校学生、研究生项目开发，也适用于在职工程师做项目开发，可应用于医疗、军工等行业的高速接口和图像传输领域； 提供完整的、跑通的工程源码和技术支持； 工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾，请耐心看到最后；

本工程及其源码即有自己写的一部分，也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等)，若大佬们觉得有所冒犯，请私信批评教育；基于此，本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究，禁止用于商业用途，若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题，与本博客及博主无关，请谨慎使用。。。

我的主页有PCIE通信专栏，既有基于RIFFA实现的PCIE方案，也有基于XDMA实现的PCIE方案；既有简单的数据交互、测速，也有应用级别的图像采集传输，以下是专栏地址： 点击直接前往

这部分可自行百度或csdn或知乎学习理论知识，其实用了XDMA，已经不太需要直到PCIE复杂的协议和理论了。。。

总体设计思路和方案如下： PCIe 通信例程由三部分组成：FPGA 端程序、PCIe 卡驱动、PCIe 上位机测试程序： FPGA 端工程：负责建立与 PCIe 通信需具备的 FPGA 框架，PCIe 通信协议的构建； PCIe 驱动：负责上位机测试程序与 PCIe 卡的数据交换； PCIe 上位机测试程序：此处时PCIe 采集；

视频输入：电脑主机模拟HDMI视频输入源，由QT上位机采集视频； HDMI输出，使用silicon9134芯片完成HDMI编码，silicon9011需要i2c配置才能使用，关于silicon9011的i2c配置使用，请参考我之前写的文章：点击直接前往 图像缓存：使用AXI4总线实现了图像读写DDR3，此处做了3帧缓存； 输出：PCIE X4； QT测速上位机：提供源代码和可执行程序，发开版本为QT5.6.2；

开发板FPGA型号：Xilinx xc7a100tfgg484-2； 开发环境：Vivado2019.1； 输入：PCIE X4； 输出：HDMI； 应用：QT上位机采集试验； 工程BD如下： 综合后的工程代码架构如下： 综合编译完成后的FPGA资源消耗和功耗预估如下：

提供提供Win系统驱动，目录如下： 驱动安装参考前面的测速试验：点击直接前往

QT采集上位机：提供源代码和可执行程序，发开版本为QT5.6.2；位置如下： 部分源码截图如下：

1：如果你的vivado版本与本工程vivado版本一致，则直接打开工程； 2：如果你的vivado版本低于本工程vivado版本，则需要打开工程后，点击文件–>另存为；但此方法并不保险，最保险的方法是将你的vivado版本升级到本工程vivado的版本或者更高版本； 3：如果你的vivado版本高于本工程vivado版本，解决如下： 打开工程后会发现IP都被锁住了，如下： 此时需要升级IP，操作如下：

如果你的FPGA型号与我的不一致，则需要更改FPGA型号，操作如下： 更改FPGA型号后还需要升级IP，升级IP的方法前面已经讲述了；

1：由于每个板子的DDR不一定完全一样，所以MIG IP需要根据你自己的原理图进行配置，甚至可以直接删掉我这里原工程的MIG并重新添加IP，重新配置； 2：根据你自己的原理图修改引脚约束，在xdc文件中修改即可； 3：纯FPGA移植到Zynq需要在工程中添加zynq软核；

开启上位机测程序进行 PCIe 采集测试，打开下图的采集软件 screen2pcie，软件在如下位置，实验结果如下： 打开上位机以后点击开始屏幕映射，会把当前电脑屏幕抓取，然后通过 PCIe 传输到 DDR3 中，通过连续不断的抓取，可以形成连续的视频: HDMI输出的PCIE采集的电脑主机桌面图像；

福利：工程代码的获取 代码太大，无法邮箱发送，以某度网盘链接方式发送， 资料获取方式：私，或者文章末尾的V名片。 网盘资料如下：