i-Chips

アイチップス・テクノロジー株式会社（本社　兵庫県尼崎市、代表取締役社長　柳井　明弘）は、画像処理用基板である『HDMI 4K60Hz入出力対応FPGA基板』を開発、3月より受注を開始いたします。

 

FPGAへの画像入出力にLVDSを採用 USB経由でPC上の制御アプリ（WREG2400.exe）を付属 HDMI Tx/Rxの制御は、独立したLPC1769で処理 UART接続で相互通信可能 4K60Hz入出力用リファレンス回路（サンプル）や、レジスタコンパイラ※の提供により、容易に4K60Hz画像処理の開発環境を構築可能

 

4K画像処理の回路を開発する際、画像入出力インターフェースやホストインターフェースの開発・デバッグが必要となり、手間とコストが掛かっておりました。
今回開発した『iEB-KXU2』では、FPGAの画像入出力に取り扱いの容易なLVDSを採用しており、付属のレジスタコンパイラ※を用いることで、開発・デバックに煩わされることなく本来の開発にご注力いただける基板となっております。

 

『iEB-KXU2』は、大規模で高速なFPGAであるAMD社製 Kintex UltraScale (XCKU115-2FLVA1517E)を搭載しており、高解像度の4K60Hz画像に対する複雑な画像処理にも対応可能です。
フレームメモリはDDR4（2400Mbps x16bit 8Gbit x4pcs）を搭載し、時間方向の画像処理にご活用いただけます。
画像のインターフェースは入出力ともHDMI2.0を採用し、容易に4K60Hzの画像を取り扱えます。

 

また、シリアルFlashを2pcs搭載しており、OSD等のデータ格納にご活用いただけます。(合計1Gbit）コンフィグレーション用に専用シリアルFlashとDIGILENT社製JTAG-SMT2 Programming Moduleを搭載しており、特別なツールを使うことなく、PCからMicroUSB経由でFPGAのデータを書き込むことが可能です。(AMD社製Vivado使用)

 

※レジスタコンパイラは、FPGA内部の制御用レジスタとSPI I/Fを定義表から生成するツールです。

 

 

 

ブロック図

iEB-KXU2の仕様

1. 画像入出力インターフェース仕様

   • 画像入力：HDMI2.0(up to 4K60Hz) x 4（HDCP非対応）
   • 画像出力：HDMI2.0(up to 4K60Hz) x 4（HDCP非対応）

2. 制御インターフェース仕様

   FPGA制御	：	USB (Type-C or Mini-B)経由でPCよりSPIで制御又は、DIPSW切替で基板上の搭載マイコン（LPC1769:主制御）からSPIで制御
   FPGAコンフィグレーション	：	USB(Micro-B)経由でPCからSPI Flashにmcsなどをダウンロード
   HDMI Tx/Rx制御	：	基板上の搭載マイコン（LPC1769:HDMI制御専用）からI2Cで制御

 

3. 搭載デバイス

   FPGA制御	：	AMD Kintex UltraScale XCKU115-2FLVA1517E FPGAとHDMI Tx/Rxの画像I/FはすべてLVDS I/F
   フレームメモリ	：	Micron DDR4 x16bit x4pcs up to 2400Mbps
   シリアルフラッシュ	：	Micron 512Mbit Quad SPI 1.8V動作 x1pcs Infineon 512Mbit Quad SPI 3.3V動作 x1pcs Micron 1Gbit　Quad SPI 3.3V動作 x1pcs(コンフィグ用)
   マイコン(FPGA用主制御)	：	NXP LPC1769 x1pcs　SPIで制御 Dsub(RS-232C)で基板外部とI/F可能
   マイコン(HDMI Tx/Rx用)	：	NXP LPC1769 x1pcs　I2Cで制御
   HDMI Rx	：	ITE IT68052(HDMI2.0 Rx to LVDS) x 4pcs　(HDCP非対応)
   HDMI Tx	：	ITE IT6264 (LVDS to HDMI2.0 Tx) x 4pcs　(HDCP非対応)
   USB I/F	：	FTDI FT2232H（USB to SPI/I2C/UARTコンバータ）
   クロックジェネレータ	：	TI CDCE949（ユーザクロック4系統をFPGAと接続、I2Cで制御）

    

4. 特長

   • DIPSW切替により外部PC制御（USB経由）又は、搭載マイコン制御を選択可能
   • 外部PCから制御の場合付属PC用アプリケーション WREG2400.exeで制御
   • レジスタレベルのプログラミング可能

5. 電源

   • ＋12V（4A max）

6. 基板サイズ

   • 250mm x 250mm

7. 同梱ソフトウエア

   • WREG2400(レジスタ設定プログラム)

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