Zynq学习笔记--AXI4-Stream 图像数据从仿真输出到图像文件

目录

1. 简介

2. 构建工程

2.1 Vivado 工程

2.2 TestBench 代码

2.3 关键代码分析

3. VPG Background Pattern ID (0x0020) Register

4. 总结


1. 简介

使用 SystemVerilog 将 AXI4-Stream 图像数据从仿真输出到图像文件 (PPM)。

用到的函数包括 $fopen、$fwrite 和 $fclose。

PPM 格式

PPM (Portable Pixmap Format) 是一种简单的图像文件格式,用于存储彩色图像。PPM 格式很简单,主要用于科研或某些需要图像处理但不需要复杂图像格式的场合。PPM 文件通常较大,因为它们不使用压缩。一个 PPM 文件由一个文件头和图像数据体组成。文件头指定了图像的宽度、高度和最大颜色值,而数据体则包含按顺序排列的像素颜色值,每个像素颜色通常由红、绿、蓝三个颜色分量组成。

2. 构建工程

2.1 Vivado 工程

2.2 TestBench 代码

`timescale 1ns / 1psimport axi_vip_pkg::*;
import design_1_axi_vip_0_0_pkg::*;module tb_tpg();bit aclk = 0, aresetn = 0;
xil_axi_resp_t 	resp;
bit tpg_tready = 1, tpg_tuser, tpg_tvalid, tpg_tlast;
bit [23:0] tpg_tdata;
integer counter_width = 0, counter_height = 0;
integer final_width = 0, final_height = 0;
integer output_file;
integer img_writing = 1, img_start = 0;parameter integer tpg_base_address = 12'h000;parameter integer TPG_CONTROL_REG       = tpg_base_address;parameter integer TPG_ACTIVE_H_REG      = tpg_base_address + 8'h10;parameter integer TPG_ACTIVE_W_REG      = tpg_base_address + 8'h18;parameter integer TPG_BG_PATTERN_REG = tpg_base_address + 8'h20;
integer height=400, width=640;
integer pattern_id = 8'h09;always #10ns aclk = ~aclk;design_1_wrapper UUT (.aclk_50MHz     (aclk      ),.aresetn_0      (aresetn   ),.tpg_tdata      (tpg_tdata ),.tpg_tlast      (tpg_tlast ),.tpg_tready     (tpg_tready),.tpg_tuser      (tpg_tuser ),.tpg_tvalid     (tpg_tvalid));initial begin#350ns aresetn = 1;@(posedge tpg_tuser); // Start of the first frame@(posedge tpg_tuser); // Start of the second frame, stop the simulationwait (tpg_tuser == 1'b0);#20ns;if((final_height == height)&&(final_height == height))$display("Resolution match, test succeeded");else$display("Resolution do not match, test failed");$finish;
enddesign_1_axi_vip_0_0_mst_t      master_agent;
initial beginmaster_agent = new("master vip agent",UUT.design_1_i.axi_vip_0.inst.IF);master_agent.start_master();wait (aresetn == 1'b1);#200nsmaster_agent.AXI4LITE_WRITE_BURST(TPG_ACTIVE_H_REG, 0, height, resp);master_agent.AXI4LITE_WRITE_BURST(TPG_ACTIVE_W_REG, 0, width,  resp);master_agent.AXI4LITE_WRITE_BURST(TPG_BG_PATTERN_REG, 0, pattern_id, resp);#200nsmaster_agent.AXI4LITE_WRITE_BURST(TPG_CONTROL_REG, 0, 8'h81, resp);
endalways @(posedge aclk)
beginif((tpg_tvalid == 1) && (tpg_tready == 1)) beginif(tpg_tlast == 1) beginfinal_width = counter_width + 1;counter_width = 0;endelsecounter_width = counter_width + 1;end
endalways @(posedge aclk)
beginif((tpg_tvalid == 1) && (tpg_tready == 1)) beginif(tpg_tuser == 1) beginfinal_height =  counter_height;counter_height = 0;endelse if(tpg_tlast == 1)counter_height = counter_height + 1;end
endinitial beginoutput_file = $fopen("image_out_1.ppm", "w");$fwrite(output_file, "P3\n");$fwrite(output_file, "%0d %0d\n", width, height);$fwrite(output_file, "%0d\n", 2**8-1);while(img_writing == 1) begin@(posedge aclk)#1ns;if ((tpg_tvalid == 1) && (tpg_tready == 1)) beginif((tpg_tuser == 1) && (img_start == 1)) img_writing = 0;else beginif(tpg_tuser == 1) img_start = 1;$fwrite(output_file, "%0d\n%0d\n%0d\n", int'(tpg_tdata[23:16]), int'(tpg_tdata[7:0]), int'(tpg_tdata[15:8]));endendend$fclose(output_file);$display("Image written");
end
endmodule

2.3 关键代码分析

initial beginoutput_file = $fopen("image_out_1.ppm", "w");$fwrite(output_file, "P3\n");$fwrite(output_file, "%0d %0d\n", width, height);$fwrite(output_file, "%0d\n", 2**8-1);while(img_writing == 1) begin@(posedge aclk);#1ns;if ((tpg_tvalid == 1) && (tpg_tready == 1))beginif((tpg_tuser == 1) && (img_start == 1))img_writing = 0;else beginif(tpg_tuser == 1) img_start = 1;$fwrite(output_file, "%0d\n%0d\n%0d\n",int'(tpg_tdata[23:16]),int'(tpg_tdata[ 7: 0]),int'(tpg_tdata[15:8]));endendend$fclose(output_file);$display("Image written");
end

文件创建与头信息写入:

  • 使用 $fopen 函数打开(或创建)一个新的文件image_out_1.ppm,用于写入模式("w")。
  • 利用 $fwrite 函数向文件写入PPM图像的头信息:
    • "P3\n":PPM文件的格式标识,表示该文件是一个ASCII编码的彩色PPM图像。
    • "%0d %0d\n":接下来写入图像的宽度(width)和高度(height),这两个数值应该在代码的其他部分定义。
    • "%0d\n":写入颜色的最大值,这里是2**8-1,即255,表示每个颜色通道(红、绿、蓝)的最大值。

图像数据写入:

  • 代码进入一个while循环,循环条件是 img_writing 等于1,这意味着将在满足某些条件时写入图像数据。
  • 在每个时钟周期的上升沿(@(posedge aclk)),并在等待1纳秒(#1ns;)后,检查tpg_tvalid和tpg_tready信号。只有当这两个信号都为1时,才会执行数据写入的逻辑。
  • 如果tpg_tuser信号为1且img_start也为1,这表示图像数据的结束,将img_writing设置为0,退出循环。
  • 如果仅tpg_tuser为1,这意味着图像数据的开始,设置img_start为1。
  • 在其他情况下,使用$fwrite函数将图像数据(tpg_tdata)写入文件。这里的数据被分解为红、蓝、绿三个颜色通道,并按顺序写入文件。

文件关闭与信息显示:

  • 使用$fclose函数关闭文件。
  • 通过$display函数在仿真控制台显示“Image written”信息,表示图像数据已成功写入文件。
if ((tpg_tvalid == 1) && (tpg_tready == 1)) beginif((tpg_tuser == 1) && (img_start == 1)) img_writing = 0; // 第二帧开始后,img_writing标记为0else beginif(tpg_tuser == 1) img_start = 1; // 第一帧开始,img_start标记为1$fwrite(output_file, "%0d\n%0d\n%0d\n", xxx); // 第一、二帧之间,逐个像素写入endend

3. VPG Background Pattern ID (0x0020) Register

背景模式 ID 寄存器控制 TPG Core 生成的模式操作。

该寄存器根据以下值控制核心输出的模式:

  • 0x00 - 直接将视频输入传递到视频输出
  • 0x1 - 水平坡道,每个分量(RGB或Y)水平增加1
  • 0x2 - 垂直坡道,每个分量(RGB或Y)垂直增加1
  • 0x3 - 时间坡道,根据运动速度寄存器设置的值,每帧逐像素增加
  • 0x4 - 纯红色输出
  • 0x5 - 纯绿色输出
  • 0x6 - 纯蓝色输出
  • 0x7 - 纯黑色输出
  • 0x8 - 纯白色输出
  • 0x9 - 色条
  • 0xA - 区域板输出产生一个基于ROM的正弦模式。此选项依赖于运动速度、zplate水平起点、zplate水平增量、zplate垂直起点和zplate垂直增量寄存器。
  • 0xB - 方格色条
  • 0xC - 绘制十字交叉线模式
  • 0xD - 色彩扫描模式
  • 0xE - 组合的垂直和水平坡道
  • 0xF - 黑白棋盘
  • 0x10 - 伪随机模式
  • 0x11 - DisplayPort颜色坡道
  • 0x12 - DisplayPort黑白垂直线
  • 0x13 - DisplayPort彩色方块

4. 总结

本文介绍了如何使用 SystemVerilog 将 AXI4-Stream 图像数据输出到 PPM 格式的图像文件中。通过使用 $fopen、$fwrite 和 $fclose 函数,成功地将仿真生成的图像数据写入到文件中,实现了图像数据的输出。在 TestBench 代码中,设置了图像的分辨率和颜色模式,并通过循环逐像素地写入数据。通过这种方式,我们可以将仿真生成的图像数据保存为 PPM 格式的文件,方便后续的图像处理和分析。这种方法可以帮助开发人员在仿真过程中方便地将图像数据输出到文件中,以便进行后续的验证和分析工作。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/diannao/20812.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Hbase 面试题(四)

1. 简述Memstore Flush 流程 ? MemStore的Flush流程是HBase中将内存中的数据刷新到磁盘上的HFile的过程。以下是MemStore Flush流程的简要概述: 触发条件: 当MemStore的大小达到预设的阈值(由配置参数hbase.hregion.memstore.flu…

2024 第三届 AIGC 中国开发者大会:多模态大模型的发展与趋势

引言 在2024年第三届AIGC中国开发者大会上,零一万物联合创始人潘欣分享了多模态大模型的发展与趋势。潘欣对多模态大模型的历史、现状和未来进行了详细回顾和深刻思考,为我们揭示了该领域的发展路径和技术前景。本文将详细解读潘欣的分享内容&#xff0…

Vue3实战笔记(56)—实战:DefineModel的使用方法细节

文章目录 前言一、实战DefineModel二、思考原理总结 前言 今天写个小例子&#xff0c;实战DefineModel的使用方法细节 一、实战DefineModel 上文官方说的挺清楚&#xff0c;实战验证一下&#xff0c;新建DefineModel.vue&#xff08;这是儿子&#xff09;&#xff1a; <te…

go map 如何比较两个 map 相等

go map 如何比较两个 map 相等 都为 nil非空、长度相等&#xff0c;指向同一个 map 实体对象相应的 key 指向的 value 相等 直接将使用 map1 map2 是错误的。这种写法只能比较 map 是否为 nil。因此只能是遍历map 的每个元素&#xff0c;比较元素是否都是深度相等。

C++核心编程之类和对象一

C核心编程之类和对象一 文章目录 C核心编程之类和对象一1.类1.类的组成2.类的访问权限3.class和struct的区别 1.类 1.类的组成 一个类通常由属性&#xff08;也叫成员属性&#xff09;和行为&#xff08;成员函数、成员方法&#xff09;组成&#xff0c;类有不同的访问权限&a…

Facebook开户 | Facebook二不限户

Facebook二不限户的正确使用方法 Facebook 二不限是指 Facebook 国内二不限户&#xff0c;是通过代理开出来的一种特殊账户&#xff0c;️需要广告主准备主页。 其特点是&#xff1a;限主页、不限域名、额度没解限&#xff0c;解限后则不限额度。 相比于三不限户&#xff0c;…

封装PHP用于发送GET和POST请求的公共方法

封装了ThinkPHP用于发送GET和POST请求的公共方法。这个方法可以放在你的公共函数文件中&#xff0c;或者创建一个独立的类来管理这些请求。 <?php namespace app\common\utils;use think\facade\Log; use think\exception\HttpException;class HttpRequest {/*** 发送GET请…

开源日志分析平台ELK实战应用

1.开源日志分析平台ELK概述及搭建过程 ELK 是一个开源的日志管理平台,由 Elasticsearch、Logstash 和 Kibana 三个组件组成。这个平台广泛用于实时日志处理和分析。下面简单介绍一下每个组件的作用以及如何搭建一个基本的 ELK 栈。 ELK 组件 Elasticsearch:是一个搜索和分析…

Pycharm的基础设置+Pycharm与AutoDL服务器连接

一.pycharm的基础设置 1.下载pycharm profession版&#xff0c;配置之前博客里面的解释器mask2 2.run detect.py 3.终端的设置 &#xff08;1&#xff09;先直接在终端里面pip install 我们再创建一个测试python文件&#xff1a;terninal_test.py 虽然上面安装成功了包&#x…

GNU Radio创建qt time plot python OOT块

文章目录 前言一、创建自定义的 OOT 块1、安装相应依赖2、创建 OOT 块3、修改相关4、编译及安装 OOT 块 二、测试1、grc 图2、运行结果 三、资源自取 前言 官方提供的绘制时域波形的 block 名字叫做 QT GUI Time Sink&#xff0c;其底层实现是用 C 写的&#xff0c;但是我发现…

回归预测 | MATLAB实现基于GOOSE-LightGBM的多特征输入单输出数据回归预测(鹅优化算法)

回归预测 | MATLAB实现基于GOOSE-LightGBM的多特征输入单输出数据回归预测(鹅优化算法) 目录 回归预测 | MATLAB实现基于GOOSE-LightGBM的多特征输入单输出数据回归预测(鹅优化算法)效果一览基本介绍程序设计参考资料 效果一览 基本介绍 MATLAB实现基于LightGBM算法的数据回归预…

AI办公自动化:用通义千问Qwen-Long批量总结PDF长文档内容

Qwen-Long是在通义千问针对超长上下文处理场景的大语言模型&#xff0c;支持中文、英文等不同语言输入&#xff0c;支持最长1000万tokens(约1500万字或1.5万页文档)的超长上下文对话。配合同步上线的文档服务&#xff0c;可支持word、pdf、markdown、epub、mobi等多种文档格式的…

查看VUE3代理后真正请求的URL

在vite.config.ts中添加如下配置&#xff1a; server: {host: "0.0.0.0", // 指定服务器应该监听哪个 IP 地址port: 8848, // 指定开发服务器端口open: true, // 开发服务器启动时&#xff0c;自动在浏览器中打开应用程序cors: true,// Load proxy configuration fr…

无人售货机零售业务成功指南:从市场分析到创新策略

在科技驱动的零售新时代&#xff0c;无人售货机作为一种便捷购物解决方案&#xff0c;正逐步兴起&#xff0c;它不仅优化了消费者体验&#xff0c;还显著降低了人力成本&#xff0c;提升了运营效能。开展这项业务前&#xff0c;深入的市场剖析不可或缺&#xff0c;需聚焦消费者…

【JS基础语法02】JS变量详解

一&#xff1a;变量命名规则与规范 1 规则 可以以下划线、字母、数字、$符命名&#xff0c;不能以数字开头不能以关键字命名&#xff0c;eg&#xff1a;let、var、const命名严格区分大小写&#xff0c;age、AGE是两个不同的变量名 2 规范(并不是规则&#xff0c;而是都应该遵…

openresty(Nginx) 配置 特殊URL 密码访问 使用htpasswd 配置 Basic_Auth登录认证

1 使用htpasswd 生成密码文件.htpasswd是Apache附带的工具。如果没有可以安装。 #centos 8.5 系统 yum install httpd-tools #Ubuntu 24.04 系统 sudo apt update sudo apt-get install apache2-utils #生成密码文件,用户test sudo htpasswd -c /usr/local/openresty/nginx/…

解析Java中1000个常用类:SafeVarargs类,你学会了吗?

在 Java 编程中,泛型和可变参数(varargs)的结合使用可能会导致一些类型安全的问题。为了解决这些问题,Java 提供了 @SafeVarargs 注解。本文将详细介绍 @SafeVarargs 注解的定义、使用方法、应用场景以及其背后的原理,帮助读者深入理解并掌握这一重要特性。 什么是 @Safe…

高效派单的秘诀:探索运维工单处理软件的五大关键功能-亿发

在快节奏的现代企业运营中&#xff0c;如何高效管理生产流程&#xff0c;确保任务按时完成&#xff0c;同时保持产品质量和客户满意度&#xff0c;是每个管理者面临的重要课题。工单管理系统&#xff0c;作为企业数字化转型的关键工具&#xff0c;正逐渐成为解决这些问题的利器…

TypeScript 中的高级类型

1. 联合类型和交叉类型 联合类型&#xff08;Union Types&#xff09;和交叉类型&#xff08;Intersection Types&#xff09;是 TypeScript 中常用的两种高级类型。 联合类型&#xff1a;使用 | 操作符将多个类型合并成一个新的类型&#xff0c;表示值可以是这些类型中的任意…

C++——输入输出、基本变量类型

目录 一、输入输出 1、标准输出流&#xff08;cout&#xff09; 2、标准输入流&#xff08;cin&#xff09; 3、标准错误流&#xff08;cerr&#xff09;和标准日志流&#xff08;clog&#xff09; 4、示例代码 二、基本数据类型 1、宽字符的用法 2、如何使用 3、示例…