"该资源是一份关于FPGA在3GSDI图像采集和输出中应用的教程，由常州一二三/溧阳米联电子科技有限公司提供。内容涵盖3GSDI接口的基础知识、信号特性、工程实现以及DDR3缓存方案，适用于FPGA开发人员学习。"
在FPGA开发中，3GSDI（3 Gigabit Serial Digital Interface）是一种广泛应用于高清视频处理的接口标准。SDI接口起源于1989年SMPTE制定的数字视频接口系列标准，确保了高质量的数字视频信号传输。它使用75欧姆的同轴电缆和BNC连接器，支持SD-SDI、HD-SDI和3G-SDI等多种速率的视频信号。SDI接口的信号峰峰值幅度通常为800mV±10%，但传输距离受限，例如3G-SDI的传输距离相对较短。
3GSDI信号的传输采用了NRZI编码，数据速率高达2.97Gbps。对于1080P60的视频图像，每个像素都需要考虑行消隐区和场消隐区，因此实际传输时需要的时钟频率会高于视频的有效像素时钟频率。例如，1080P60的HTotal为2200，VTotal为1125，计算得到的总时钟频率为148500000Hz，即SDI的基准时钟。
在FPGA实现3GSDI采集输出的DDR3缓存方案中，通常会涉及到以下步骤：
1. **SDI简介与信号理解**：开发者需要了解SDI的基本原理，包括信号结构和传输特性，以便正确处理串行数据流。
2. **SDI收发工程的建立**：使用工具如Vivado 2017.4创建FPGA工程，配置GTX收发器以支持3GSDI接口。
3. **工程模块说明**：设计中可能包含多个模块，如串并转换器、时钟恢复电路、DDR3控制器等，每个模块都有其特定的功能。
4. **测试接线**：连接FPGA到3GSDI设备，确保所有物理层接口正确无误，包括电源、时钟和数据线。
5. **测试结果**：通过测试验证SDI信号的接收和发送是否正常，包括图像质量、同步信号的准确性和数据完整性。
DDR3缓存用于存储3GSDI接收的高速串行数据，提高系统处理能力，并减少对外部存储器带宽的需求。在FPGA中实现DDR3接口，需要处理时钟管理、地址和控制信号的生成，以及数据的读写操作。
这份资源提供了一个详尽的3GSDI在FPGA中的应用实例，对于学习FPGA开发和高清视频处理的工程师来说，是十分有价值的参考资料。通过深入理解SDI接口和DDR3缓存机制，开发者可以有效地设计和实现高性能的视频处理系统。
