Intel® Arria 10 DisplayPort 8K RX-only Design

intel Arria 10 8K DisplayPort RX-only參考設計可以展示 DisplayPort 接收器 (RX) 透過 Bitec FMC 子卡接收影像源生成的影像輸入。最高可達 8K30Hz 的影像分辨率。

• CPU Sub-system
•  RX Sub-system

• Clock
• Reset Bridge
• DisplayPort RX core
• Debug FIFO
• PIO
• Avalon Memory-Mapped Pipeline Bridge
• EDID

• Transceiver Native PHY(RX)
• Transceiver PHY Reset Controller
• RX Reconfiguration Management

• IOPLL 會產生2個clock

1. 300 MHz : 提供DisplayPort RX Video clock source.使用

2. 16 MHz ：提供DisplayPort RX提供auxiliary clock.使用

參考設計下載

https://fpgacloud.intel.com/devstore/platform/19.2.0/Pro/intel-arria-10-displayport-8k-rx-only-design/

如果需要展示DisplayPort RX only 參考設計, 您需要以下硬體設備和軟體

• Intel Arria 10 GX FPGA Development Kit (10AX115S2F45I1SG)

https://www.intel.com/content/www/us/en/programmable/products/boards_and_kits/dev-kits/altera/kit-a10-gx-fpga.html

• Bitec FMC daughter card revision 8, 10 or 11

https://bitec-dsp.com/product/fmc-displayport-daughter-card-revision-11/

• GPU with 8K DisplayPort output as video source
• DisplayPort cables

• Intel Quartus Prime Pro Edition version 19.2

您可以至Intel Design Store下載 DisplayPort 8K RX-only (A10_DP_RX_FMC_PRO.par)參考設計,然後在Quartus prime pro進行編譯和運行展示測試,本參考設計會使用Bitec Rev 11 daughter card。 A10_DP_RX_FMC_PRO.par文件包括預編譯的 .sof ，您可以運行這些文件來測試設計。

參考設計下載連結如下

https://fpgacloud.intel.com/devstore/platform/19.2.0/Pro/intel-arria-10-displayport-8k-rx-only-design/

請依照下面步驟進行操作

• 解壓縮 A10_DP_RX_FMC_PRO.par文件，請參閱安裝包說明intel設計商店設計下載頁面。
• 使用Quartus prime pro解壓縮 .par 文件後，再解壓縮Additional_Files.zip A10_DP_RX_FMC_PRO.par 文件，並將 Script 和 Software 文件夾移動到主目錄。
• 啟動 Intel Quartus Prime Pro Edition 軟體並打開

/top.qpf。

• Note：Bitec DisplayPort FMC 子卡revision 9 及更高版本有修改RX Re-timer並可支持 HBR3。若要接收 8K 視頻，請更改 RTL <project directory>/rtl/top.v 文件中的的參數和 <project directory >/software/dp_demo/config.h。
  
• localparam BITEC_DP_CARD_REV = 2;
• // 0 = Bitec FMC DP card rev.4 - 8
• // 1 = rev.9 - 10
• // 2 = rev.11 
• 打開 Nios II Command Shell 然後至Script folder.
• Run the build_sw_sh script in the Nios II terminal to build the software.
• In the Intel Quartus Prime Pro Edition software, click Processing ➤ Start Compilation.
• Compilation成功後Intel Quartus Prime Pro Edition software 會產生 time_limited.sof file（會有time_limited.sof是因為沒有DisplayPort IP license）

• 在intel Arria 10 開發套件上運行設計之前設置硬件。
• 在 Intel Arria 10 上的 FMC 端口 A 上安裝 Bitec FMC 子卡開發套件。
• 將 Bitec FMC 子卡上的 DisplayPort RX 連接器連接到視頻源，如 GPU。
• 確保開發板上的所有 MSEL 開關都處於默認位置。
• 打開電源並將開發板micro USB連接到您的 PC。
• 使用 Intel Quartus Prime Programmer將 .sof 文件下載到 FPGA 器件中
• 按下 Intel Arria 10 開發套件上的Reset按鈕。
• 在 Nios II Command Shell 中運行以下命令
• nios2-terminal
• 要查看 MSA 信息，請在 Nios II terminal中鍵盤打上“S”。 您還可以通過按下push button 0 來查看 MSA 信息
• h - help
• s - MSA status
• c - Read Sink DPCD CRC
• v - Print versions

• MSA訊息告訴你DisplayPort RX已經成功接收到影像數據，沒有任何bit error rate (BER)。 MSA 訊息還告訴您 DisplayPort RX 使用 4 個通道接收 7680x4320 影像，每通道 8100 Mbps (HBR3)，具有 8 bpc RGB 色度 (MISC0 = 20)。lock = 1 表示接收器接收到的影像流是有效的影像流。

• 此設計使用 Nvidia GeForce GTX 1080 GPU 進行驗證。如果可以看到以下截圖Nvidia GPU 控制面板環境, ,代表展示成功

• 參考文獻

1. intel, AN 900: Intel® Arria 10 DisplayPort 8K RX-only Design,

https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/an/an900.pdf

2. intel, DisplayPort Intel® FPGA IP User Guide,

https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/ug/ug_displayport.pdf