HDMI/DVI____串行发送器

一.功能：把10bit数据转化为串行数据在一个时钟周期全部输出（先输出高位，再输出低位）

二.框图

　

二.思路

　    对于TMDS编码器，在每一个输入时钟周期，输入一次数据到TMDS编码器进行处理，然后又串行发送器输出串行数据。

　　为了在一个周期内输出10位数据，我们设置输出时钟频率是输入时钟频率的5倍。再利用ODDR（ddio_out）实现双沿输出，可以达到在一个输入周期内输出10位串行数据的效果。

　　输入输出时钟频率的关系可以用PLL来实现（5倍），ODDR在XILINX中是用原语实现，在quartus中可以调用IP核实现。

　　在quartus中包括altddio_bidir（双向双速率 IO）、altddio_in（输入型双速率 IO）、altddio_out （输出型双速率 IO）等IP核，在 MegaWizard Plug-In Manager 的搜索框中输入 ddio 搜索即可。（双沿采样模块已经在千兆以太网详细学习了，这里不再介绍）

三.使用的技巧

　　由于使用了双沿采样ddio_out模块，要实现10bit到1bit，得先把10bit转化为2bit，2bit双沿采样为1bit。（如果不用双沿采样，时钟频率就需要10倍，要求较高）

　　为了实现把10bit转化为2bit，我设计了一个2bit寄存器，每个周期把10bit中的2bit放进来采样。

　　为了实现这个目的，在代码中体现为：用1个模10计数器，每次加2，分别为：0，2，4，6，8。每次取两位，得到[1:0]，[3:2]......[9:8]。同时使用了变量来取寄存器的内存值，变量的代码已经在前面介绍过了。

//定义模10移位计数器，用来分5次输出10bit的数据
reg [3:0]mod10_cnt ;

always @(posedge clk_5f)
if(!resetn)
    mod10_cnt <= 0 ;
else if (mod10_cnt >= 'd8 )
    mod10_cnt <= 0 ;
else
    mod10_cnt <= mod10_cnt + 2 ;    
    
//定义两bit的寄存器，用来移存10bit数据，输出给oddr。
reg [1:0]TMDS_2bit ;

always @( posedge clk_5f )
if(!resetn)
    TMDS_2bit <= 0 ;
else
    TMDS_2bit <= TMDS_code[('d8 - mod10_cnt)+:2] ;//发送顺序：[9:8]-->[1:0].TMDS_2bit[1]为高位。

四.遇到的问题：

1.quartus不能在IP核的PLL文件夹中直接调用PLL（灰色，无法选中，一说是芯片IV代不可以，V及以上可以），需要在I/O文件夹中选择ALTPLL。ALTPLL复位信号为高电平有效，无法修改，使用时可以直接接0。

    

2.quartus调用IP核：

①创建IP核并调用：MegaWizard Plug-In Manager找到对应IP核，配置，输出时勾选inst.v文件，就可以复制出来例化了。

②IP核使用技巧：

　　对于Quartus 中的很多 IP，我们都是可以直接使用其名加重定义参数的方式来调用，无需通过MegaWizard Plug-In Manager调用。使用这种写法的好处在于针对不同系列，不同版本的Quaruts 软件，无需通过MegaWizard Plug-In Manager 创建 IP 核，当软件编译到该部分代码时会从软件自带的底层 IP 库中自动的例化DDIO 功能，非常的方便，把工程文件移植到别的电脑使用时不需要根据设定再重新创建IP（在VIVADO中需要，比较麻烦）

范围：如ddio， fifo、pll、双口 ram 等都可以使用该方法。 需要说明的是，该方法仅为开发者的技巧性应用，目前笔者也没找到厂家提供的这种方法的使用说明文档，仅限经验丰富的工程师根据自己的能力使用。（摘自小梅哥教程）

具体操作：从创建好的 IP 核的 xx.v 文件中 把模块xx xx() 和 defpara参数 一起 copy 出来的。要注意你创建的IP和核中，它的端口连线有些是模块内部定义的变量，你需要进行一定的修改。如下面的PLL，创建好的IP核如下：

         

   

圈出来的地方是xx.v文件的内部变量，我们例化时需要自己创建功能相同的变量，连接上。

需要修改IP核参数时，如PLL输入时钟频率，可以直接在defpara那里修改，不需要重新去定义IP核再例化。

创建完以后，就可以在你的顶层文件直接调用了。

 3.差分信号

　　HDMI.DVI使用差分信号传输数据。

　　差分信号即是用两个线代替一根线来传输信号，增加了物理复杂度，好处是什么？

　　用一根导线传输信号，信息隐藏在对地电平中，如1.2V，xxV之类的，都是对地0V的相对电压。

　　用两根导线传输差分信号，信息隐藏在这两个差分信号的相对电压之中，由于差分信号幅度相同，相位相反。在计算机中又是用0/1表示，所以0/1为一对差分信号。一根导线表示的1，在差分信号中表示为 1 - 0 = 1 ；一根导线表示的 0，在差分信号中表示为 0 - 1 = -1 。

　　好处：

　　①屏蔽电磁干扰，电磁干扰对两个差分信号的影响相同，所以不会改变他们的差值，从而不会影响信息的传递。

　　②单导线依赖虚地的稳定性，双导线不依赖，更可靠。

 4调用modelsim仿真时出现modelsim is existing with code 7 。

解决方法：跟据此链接建立新连接：【解决】计算机用户名是中文名导致软件安装失败！_Antrn的博客-CSDN博客_电脑用户名是中文 

5.为了增强时序性，让某些信号延迟1ns再输出，可以避免多个信号同时跳变时，取了跳变后的状态。

语法如下：

assign #1 a =  b;（assign必须是 #x 在前）

always@(*)begin a  = #1 b ;end  ;

always@(*)begin a  <= #1 b ;end  ;

always@(*)begin  #1  a  <= b ;end  ;