FPGA纯verilog实现CameraLink视频接收和发送，附带工程源码和技术支持

1、前言

FPGA实现CameraLink视频编解码目前有两种方案：
一是使用专用编解码芯片，比如典型的DS90CR287；另一种方案是使用FPGA实现编解码，利用FPGA的serdes资源实现解串，优点是合理利用了FPGA资源，serdes资源不用白不用，缺点是操作难度大一些，对FPGA水平要求较高。

本文详细描述了FPGA纯verilog实现CameraLink视频接收和发送的实现设计方案，目的在于验证CameraLink解码模块和编码模块的正确性，思路是这样的，由于项目之处没有CameraLink相机，但又必须验证关键的CameraLink解码模块和编码模块，所以做了这样一个巧妙的设计：
先采集HDMI输入视频，经HDMI解码模块解为RGB数据后送入CameraLink编码模块，出来的就是CameraLink的LVDS差分视频信号了，再把这个信号通过CameraLink视频输出接口回环到CameraLink视频输入接口，这样FPGA又接受到了CameraLink的LVDS差分视频信号了，再把这个信号送入CameraLink解码模块，解为RGB视频，最后经过HDMI编码模块输出显示器显示；如此一来，输入和输出都是HDMI视频，却同时验证了CameraLink解码模块和编码模块，却输出效果可通过显示器直观查看，可谓相当精巧的方案，呵呵。。。

工程代码编译通过后上板调试验证，可直接项目移植，适用于在校学生做毕业设计、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、军工等行业的数字成像和图像传输领域；
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；

2、CameraLink协议基础

关于这部分，网上有很多博主解释过，我找了几篇推荐兄弟们去学习理论知识：
第一篇链接：点击直接前往
第二篇链接，这是我之前写的：点击直接前往

3、目前我已有的CameraLink收发工程

我的CameraLink视频专栏有很多FPGA的CaeraLink视频编解码方案，既有CaeraLink接收，也有CaeraLink发送，既有CaeraLink普通输出显示，也有CaeraLink视频拼接输出等等，专栏链接如下：欢迎前往查看：点击直接前往

4、设计方案

详细设计方案如下：

这个方案不需要有CameraLink相机，但你的板子需要有CameraLink相机接口或者有单独的具有CameraLink相机接口的转接板，具体流程如下：
视频输入：
用笔记本电脑模拟视频输入，将笔记本电脑分辨率设置为1280x720@60Hz；
HDMI解码模块：
输入为TMDS的差分视频信号，也就是HDMI视频信号，输出并行的RGB数据，即标准的VGA视频时序；这个视频作为CameraLink编码模块的输入；
CameraLink编码模块：
输入为RGB视频数据，输出为CameraLink的LVDS差分视频信号，这个信号通过CameraLink视频接口输出；
CameraLink视频接口：标准的SDR26连接器，一共两个，一个作为输出，另一个作为输出入；
CameraLink编码模块：
输入为CameraLink的LVDS差分视频信号，输出为并行的RGB数据，即标准的VGA视频时序；这个视频作为HDMI编码模块的输入；
HDMI编码模块：
输入为RGB视频，输出为TMDS差分视频，输出HDMI显示器显示；

5、CameraLink解码模块详解

CameraLink解码模块设计框图如下：

CameraLink解码模块输入信号如下：
1路差分时钟，4路差分数据；利用Xilinx官方的IDELAY和ISERDES源语实现串并转换；
IDELAY源语的作用是延时，以便于FPGA采样时的CameraLink视频数据是稳定的；
ISERDES源语的作用是实现CameraLink视频数据的串并转换；
整个CameraLink解码模块严格按照设计框图实现，主要是调用源语，所以没啥可讲的，具体看代码，代码量很少；
CameraLink解码模块参数配置如下：

这两个参数可自由配置，以适应CameraLink相机的不同模式；具体配置如下：

当前配置的模式适用于Base模式；

6、CameraLink编码模块详解

CameraLink编码模块设计框图如下：

CameraLink编码模块是解码的逆过程，输入信号如下：
1路单端时钟，并行的像素数据；利用Xilinx官方的OSERDES源语实现并串转换；
作为编码，不需要IDELAY源语的延时；
OSERDES源语的作用是实现CameraLink视频数据的并串转换；
整个CameraLink编码模块严格按照设计框图实现，主要是调用源语，所以没啥可讲的，具体看代码，代码量很少；
CameraLink编码模块参数配置如下：

这两个参数可自由配置，以适应CameraLink相机的不同模式；具体配置如下：

当前配置的模式适用于Base模式；

7、vivado工程详解

开发板FPGA型号：xc7k325tffg676-2；
开发环境：vivado2019.1；
输入：HDMI，作为CameraLink编码模块的输入；
输出：HDMI，实质上是CameraLink解码模块的输出；

Bolck Design设计如下：

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：

8、上板调试验证

由于CamerLink转接板不方便出境，仅展示FPGA板子及对应的CamerLink转接板接口，如下：

输出效果如下：

9、福利：工程代码的获取

福利：工程代码的获取
代码太大，无法邮箱发送，以百度网盘链接方式发送，
通过微信获取资料：

网盘资料如下：