基于RFSOC FPGA ZCU216 的CoaXPress 采集demo

基于RFSOC FPGA ZCU216 的CoaXPress 采集demo

1. 背景说明

客户需要使用RFSCOC 实现CoaXPress 图像采集与处理，然后控制RFSOC 的DAC进行序列信号输出，RFSCOC开发平台选用Xilinx ZCU216。

ZCU216 是一款评估板，搭载了 AMD Zynq™ UltraScale+™ RFSoC Gen3 系列中的 ZU49DR 器件。该板卡可用于评估面向 sub-6 GHz 频段无线电、毫米波，以及相控阵雷达中完整 L 波段和 S 波段的应用。ZCU216 板卡配备了设计开发所需的各类板级功能，包括 DDR4 内存、网络接口、FMC+ 扩展接口，以及 RFMC 2.0 接口访问能力。

利用ZCU216的FMCP HSPC接口连接FMC-CXP-4R 子卡实现CoaXPress 的图像采集与控制。星测电子在基于自有产品HelloFPGA-Z19-CXP1004与标准GenTL GenICam 软件ImgGrab 基础之上，快速在ZCU216上进行了移植，为客户进行了完整的验证。

图 1-1 FMC-CXP-4R CoaXPress 2.0子卡 FMC-CXP-4R 4通道CoaXPress FMC子卡-重庆星测电子科技有限责任公司

1. 硬件准备

1. Xilinx ZCU216板卡
2. 星测电子FMC-CXP-4R
3. MIKROTRON's 25CXP+ high‐speed CMOS cameras/滨松qcmos C15550-22UP
4. ImgGrab重庆星测电子科技有限责任公司-下载 ，推荐下载最新版

1. 测试步骤

2. ZCU216设置到SD卡启动模式

3. ZCU216安装好SD卡镜像(联系星测电子提供)

4. ZCU216 提前设置好FMC VADJ 上电启动电压到1.8V，因为默认FMC VADJ不输出电压，它需要先通过IIC读取子卡的信息，然后决定用什么电平，FMC-CXP-4R的IIC利用VADJ做了电平转换，所以这是个矛盾。设置好开机启动电平即可，后续无需再设置。

5. 

6. 做好硬件连接，上电之前，连接好FMC-CXP-4R子卡与相机，连接网线到ZCU216，与windows 计算机在同一个局域网，推荐都接入局域网，会自动进行DHCP，用户可以通过串口或者ImgGrab 扫描到对应的ZCU216设备。目前千兆网只是用作图像预览，并非是用于图像的实时传输，用户在ZCU216上可以直接进行ISP图像处理，只在Windows 等客户端进行预览、结果数据收集。

8. 打开设备电源进入PYNQ系统，默认用户是xilinx，密码也是xilinx，用户可以通过串口、ssh 或者notebook 进行访问。

9. 打开ImgGrab 自动扫描ZCU216与相机设备，使用有不清楚，请查阅 https://img-grab.com/productinfo/306297.html 手册与 ImgGrab用户手册做参考

10. 如果用户修改FPGA程序，需要注意不能修改现有模块的地址分配，修改后生成的bit文件需要替换到 /home/xilinx/overlays/cxp_host_wrapper.bit

这是测试视频，可以看到硬件连接、软件操作测试演示

https://www.bilibili.com/video/BV14Vxx6SEDR/

https://www.bilibili.com/video/BV1tGxx6nEvX/

1. FPGA二次开发说明

2. VIVADO 2022.2

3. Petalinux 2023.1，可以是更新版本，PYNQ已经构建完成，可以直接使用

ZYNQ PS作为主控，运行PYNQ 操作系统，从SD卡启动。

如果用户修改FPGA程序，需要注意不能修改现有模块的地址分配，修改后生成的bit文件需要替换到 /home/xilinx/overlays/cxp_host_wrapper.bit

1. SDK二次开发说明

Chongqing Xingce Electronic Technology Co Ltd.-Download

其中FrameGrabber_SDK_Examples 是软件SDK二次开发示例，用户可以在windows上完成开发。