ZYNQ初识13（zynq_7020）hdmi和串口板载功能的验证

（1）另：首先需要确认供电模块，电压转换模块没有问题，测量后上电防止出现短路。通过vivado下载bit流文件检测JTAG下载口是否正常，如可正常检测，才可进行下一步验证。

（2）以下，验证焊接好后的板子hdmi和usb转串口的功能中，hdmi是纯PL端调用（由核心板晶振50Mhz提供时钟）而串口打印功能由于不需要时序，只需要检测板子的串口和PC端是否可以正常收发，所以只需要调用PS端即可，不需要在PL端编写任何程序。

（3）下面是对应hdmi和usb转串口的功能实现的程序和对应的运行结果：

hdmi顶层TOP模块：

module top(input sys_clk,output hdmi_oen,output TMDS_clk_n,output TMDS_clk_p,output [2:0]TMDS_data_n,output [2:0]TMDS_data_p
);
wire video_clk;
wire video_clk_5x;
wire video_hs;
wire video_vs;
wire video_de;
wire[7:0] video_r;
wire[7:0] video_g;
wire[7:0] video_b;color_bar hdmi_color_bar(.clk(video_clk),.rst(1'b0),.hs(video_hs),.vs(video_vs),.de(video_de),.rgb_r(video_r),.rgb_g(video_g),.rgb_b(video_b)
);video_clock video_clock_m0
(// Clock in ports.clk_in1(sys_clk),// Clock out ports.clk_out1(video_clk),.clk_out2(video_clk_5x),// Status and control signals.reset(1'b0),.locked());rgb2dvi_0 rgb2dvi_m0 (// DVI 1.0 TMDS video interface.TMDS_Clk_p(TMDS_clk_p),.TMDS_Clk_n(TMDS_clk_n),.TMDS_Data_p(TMDS_data_p),.TMDS_Data_n(TMDS_data_n),.oen(hdmi_oen),//Auxiliary signals .aRst_n(1'b1), //-asynchronous reset; must be reset when RefClk is not within spec// Video in.vid_pData({video_r,video_g,video_b}),.vid_pVDE(video_de),.vid_pHSync(video_hs),.vid_pVSync(video_vs),.PixelClk(video_clk),.SerialClk(video_clk_5x)// 5x PixelClk
); endmodule

hdmi顶层colorbar，彩条发生模块： 

//*************************************************************************\
//==========================================================================
//   Description:
//  彩条发生模块
//==========================================================================
//   Revision History:
//	Date		  By			Revision	Change Description
//--------------------------------------------------------------------------
//2013/5/7                     1.2         remove some warning
//2013/4/18                    1.1         vs timing
//2013/4/16	        		   1.0			Original
//*************************************************************************/
module color_bar(input clk,            //像素时钟输入，1280x720@60P的像素时钟为74.25input rst,            //复位,高有效output hs,            //行同步、高有效output vs,            //场同步、高有效output de,            //数据有效output[7:0] rgb_r,    //像素数据、红色分量output[7:0] rgb_g,    //像素数据、绿色分量output[7:0] rgb_b     //像素数据、蓝色分量
);
/*********视频时序参数定义******************************************/
parameter H_ACTIVE = 16'd1280;  //行有效长度（像素时钟周期个数）
parameter H_FP = 16'd110;       //行同步前肩长度
parameter H_SYNC = 16'd40;      //行同步长度
parameter H_BP = 16'd220;       //行同步后肩长度
parameter V_ACTIVE = 16'd720;   //场有效长度（行的个数）
parameter V_FP 	= 16'd5;        //场同步前肩长度
parameter V_SYNC  = 16'd5;      //场同步长度
parameter V_BP	= 16'd20;       //场同步后肩长度//parameter H_ACTIVE = 16'd1920;
//parameter H_FP = 16'd88;
//parameter H_SYNC = 16'd44;
//parameter H_BP = 16'd148; 
//parameter V_ACTIVE = 16'd1080;
//parameter V_FP 	= 16'd4;
//parameter V_SYNC  = 16'd5;
//parameter V_BP	= 16'd36;
parameter H_TOTAL = H_ACTIVE + H_FP + H_SYNC + H_BP;//行总长度
parameter V_TOTAL = V_ACTIVE + V_FP + V_SYNC + V_BP;//场总长度
/*********彩条RGB color bar颜色参数定义*****************************/
parameter WHITE_R 		= 8'hff;
parameter WHITE_G 		= 8'hff;
parameter WHITE_B 		= 8'hff;
parameter YELLOW_R 		= 8'hff;
parameter YELLOW_G 		= 8'hff;
parameter YELLOW_B 		= 8'h00;                              	
parameter CYAN_R 		= 8'h00;
parameter CYAN_G 		= 8'hff;
parameter CYAN_B 		= 8'hff;                             	
parameter GREEN_R 		= 8'h00;
parameter GREEN_G 		= 8'hff;
parameter GREEN_B 		= 8'h00;
parameter MAGENTA_R 	= 8'hff;
parameter MAGENTA_G 	= 8'h00;
parameter MAGENTA_B 	= 8'hff;
parameter RED_R 		= 8'hff;
parameter RED_G 		= 8'h00;
parameter RED_B 		= 8'h00;
parameter BLUE_R 		= 8'h00;
parameter BLUE_G 		= 8'h00;
parameter BLUE_B 		= 8'hff;
parameter BLACK_R 		= 8'h00;
parameter BLACK_G 		= 8'h00;
parameter BLACK_B 		= 8'h00;
reg hs_reg;//定义一个寄存器,用于行同步
reg vs_reg;//定义一个寄存器,用户场同步
reg hs_reg_d0;//hs_reg一个时钟的延迟//所有以_d0、d1、d2等为后缀的均为某个寄存器的延迟
reg vs_reg_d0;//vs_reg一个时钟的延迟
reg[11:0] h_cnt;//用于行的计数器
reg[11:0] v_cnt;//用于场（帧）的计数器
reg[11:0] active_x;//有效图像的的坐标x
reg[11:0] active_y;//有效图像的坐标y
reg[7:0] rgb_r_reg;//像素数据r分量
reg[7:0] rgb_g_reg;//像素数据g分量
reg[7:0] rgb_b_reg;//像素数据b分量
reg h_active;//行图像有效
reg v_active;//场图像有效
wire video_active;//一帧内图像的有效区域h_active & v_active
reg video_active_d0;
assign hs = hs_reg_d0;
assign vs = vs_reg_d0;
assign video_active = h_active & v_active;
assign de = video_active_d0;
assign rgb_r = rgb_r_reg;
assign rgb_g = rgb_g_reg;
assign rgb_b = rgb_b_reg;
always@(posedge clk or posedge rst)
beginif(rst)beginhs_reg_d0 <= 1'b0;vs_reg_d0 <= 1'b0;video_active_d0 <= 1'b0;endelsebeginhs_reg_d0 <= hs_reg;vs_reg_d0 <= vs_reg;video_active_d0 <= video_active;end
endalways@(posedge clk or posedge rst)
beginif(rst)h_cnt <= 12'd0;else if(h_cnt == H_TOTAL - 1)//行计数器到最大值清零h_cnt <= 12'd0;elseh_cnt <= h_cnt + 12'd1;
endalways@(posedge clk or posedge rst)
beginif(rst)active_x <= 12'd0;else if(h_cnt >= H_FP + H_SYNC + H_BP - 1)//计算图像的x坐标active_x <= h_cnt - (H_FP[11:0] + H_SYNC[11:0] + H_BP[11:0] - 12'd1);elseactive_x <= active_x;
endalways@(posedge clk or posedge rst)
beginif(rst)v_cnt <= 12'd0;else if(h_cnt == H_FP  - 1)//在行数计算器为H_FP - 1的时候场计数器+1或清零if(v_cnt == V_TOTAL - 1)//场计数器到最大值了，清零v_cnt <= 12'd0;elsev_cnt <= v_cnt + 12'd1;//没到最大值，+1elsev_cnt <= v_cnt;
endalways@(posedge clk or posedge rst)
beginif(rst)hs_reg <= 1'b0;else if(h_cnt == H_FP - 1)//行同步开始了...hs_reg <= 1'b1;else if(h_cnt == H_FP + H_SYNC - 1)//行同步这时候要结束了hs_reg <= 1'b0;elsehs_reg <= hs_reg;
endalways@(posedge clk or posedge rst)
beginif(rst)h_active <= 1'b0;else if(h_cnt == H_FP + H_SYNC + H_BP - 1)h_active <= 1'b1;else if(h_cnt == H_TOTAL - 1)h_active <= 1'b0;elseh_active <= h_active;
endalways@(posedge clk or posedge rst)
beginif(rst)vs_reg <= 1'd0;else if((v_cnt == V_FP - 1) && (h_cnt == H_FP - 1))vs_reg <= 1'b1;else if((v_cnt == V_FP + V_SYNC - 1) && (h_cnt == H_FP - 1))vs_reg <= 1'b0;	elsevs_reg <= vs_reg;
endalways@(posedge clk or posedge rst)
beginif(rst)v_active <= 1'd0;else if((v_cnt == V_FP + V_SYNC + V_BP - 1) && (h_cnt == H_FP - 1))v_active <= 1'b1;else if((v_cnt == V_TOTAL - 1) && (h_cnt == H_FP - 1))v_active <= 1'b0;	elsev_active <= v_active;
endalways@(posedge clk or posedge rst)
beginif(rst)beginrgb_r_reg <= 8'h00;rgb_g_reg <= 8'h00;rgb_b_reg <= 8'h00;endelse if(video_active)if(active_x == 12'd0)beginrgb_r_reg <= WHITE_R;rgb_g_reg <= WHITE_G;rgb_b_reg <= WHITE_B;endelse if(active_x == (H_ACTIVE/8) * 1)beginrgb_r_reg <= YELLOW_R;rgb_g_reg <= YELLOW_G;rgb_b_reg <= YELLOW_B;end			else if(active_x == (H_ACTIVE/8) * 2)beginrgb_r_reg <= CYAN_R;rgb_g_reg <= CYAN_G;rgb_b_reg <= CYAN_B;endelse if(active_x == (H_ACTIVE/8) * 3)beginrgb_r_reg <= GREEN_R;rgb_g_reg <= GREEN_G;rgb_b_reg <= GREEN_B;endelse if(active_x == (H_ACTIVE/8) * 4)beginrgb_r_reg <= MAGENTA_R;rgb_g_reg <= MAGENTA_G;rgb_b_reg <= MAGENTA_B;endelse if(active_x == (H_ACTIVE/8) * 5)beginrgb_r_reg <= RED_R;rgb_g_reg <= RED_G;rgb_b_reg <= RED_B;endelse if(active_x == (H_ACTIVE/8) * 6)beginrgb_r_reg <= BLUE_R;rgb_g_reg <= BLUE_G;rgb_b_reg <= BLUE_B;end	else if(active_x == (H_ACTIVE/8) * 7)beginrgb_r_reg <= BLACK_R;rgb_g_reg <= BLACK_G;rgb_b_reg <= BLACK_B;endelsebeginrgb_r_reg <= rgb_r_reg;rgb_g_reg <= rgb_g_reg;rgb_b_reg <= rgb_b_reg;end			elsebeginrgb_r_reg <= 8'h00;rgb_g_reg <= 8'h00;rgb_b_reg <= 8'h00;end
endendmodule 

运行结果：

 USB转串口模块：

虽然只需要调用PS端的程序，但还是需要在PL端创建Block Design，根据block design中选择的功能进行例化，创建好bd文件后导出，随后launch SDK，跳转到PS端即可。

以下是PS端串口打印的程序和运行结果：

#include <stdio.h>
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"
#include "sleep.h"int main()
{init_platform();while(1){for(int i = 0;i<=1000000;i++){printf("Hello World + %d",i);printf("\n\r");sleep(1);//cleanup_platform();}}

需要注意一个小问题：

两个串口打印函数的区别，print和printf：

#include "xil_printf.h"
//对应打印串口函数:printf,可以打印较为复杂的字符串结构。

#include <stdio.h>
//对应串口打印print 可以理解位printf的简化版，只能打印某些简单的字符串，如“hello world”等。