MicroBlaze™ TPG：基于KINTEX-7FPGA的嵌入式视频测试与应用开发

本文档探讨了如何在基于Xilinx Kintex-7 FPGA的高性能视频图像处理开发平台上，利用MicroBlaze™软核微处理器创建一个视频测试模式发生器（TPG）的嵌入式视频应用。MicroBlaze™作为一款专为嵌入式应用设计的处理器，虽然在性能上可能不如ZYNQ那样全面，但在特定的控制任务中表现出色，特别是在工业、医疗、汽车、消费类和通信等领域有着广泛的应用。 首先，文章介绍了Kintex-7FPGA开发平台的详细规格，包括其326,080个逻辑单元、16,020KB片内存储器、10个时钟管理模块、840个DSP单元、PCIe 2.0硬核控制器等，这些硬件资源为视频处理和高速数据传输提供了强大的支持。该平台拥有1路HDMI输入和输出接口，SDI接口，以及多种通信接口，如USB、LVDS和SFP，确保了与外部设备的高效通信。 设计准备阶段，硬件平台选择了Kintex-7FPGA开发板，而软件平台则涵盖了Vivado 2017.4工具进行FPGA设计，Xilinx SDK 2017.4用于系统软件开发，以及MATLAB R2020a作为辅助设计和数据分析工具。 关键步骤是创建基于MicroBlaze™的视频TPG。MicroBlaze的嵌入式优化指令集使其非常适合处理实时视频任务，比如生成彩条这样的基本测试模式。在实现过程中，开发者需要利用MicroBlaze的编程能力，设计自定义的视频处理算法，生成稳定的测试模式，并将其集成到FPGA的逻辑设计中。这可能涉及到编写控制代码来控制视频输出，以及设置定时器和中断处理机制，确保视频模式的稳定输出。 通过这个项目，不仅能够深入了解MicroBlaze™微处理器的工作原理和在嵌入式视频应用中的应用，还能掌握如何在FPGA平台上进行高效的硬件和软件协同设计。这对于从事视频处理、嵌入式系统或FPGA开发的工程师来说，是一个实践和学习的重要资源。