EZ-USB? FX10 DVK (KIT_FX10_FMC_001) 套件指南：助力視頻音頻流應(yīng)用開發(fā)

在當(dāng)今的電子設(shè)備領(lǐng)域，視頻和音頻的流暢傳輸是眾多應(yīng)用的關(guān)鍵需求。英飛凌的 EZ-USB? FX10 DVK (KIT_FX10_FMC_001) 套件為我們提供了一個強大的解決方案，可實現(xiàn)視頻和音頻無縫流式傳輸?shù)?USB 主機。今天，我們就來深入了解一下這個套件。

文件下載：Infineon Technologies EZ-USB? FX10開發(fā)套件 (DVK).pdf

套件概述

EZ-USB? FX10 DVK (KIT_FX10_FMC_001) 套件基于英飛凌的 EZ-USB? FX10 USB 3.2 Gen 2X1 設(shè)備控制器（CYUSB4014 - BZXI），借助現(xiàn)成的 FPGA 附加板和攝像頭模塊，能將視頻和音頻流暢地傳輸?shù)?USB 主機。EZ-USB? FX10 是一款 10 Gbps 的設(shè)備控制器，具有雙 Arm? Cortex? - M4 和 M0 + 核心 CPU、512 KB 閃存、128 KB SRAM、128 KB ROM、七個串行通信塊（SCBs）、加密加速器以及高帶寬數(shù)據(jù)子系統(tǒng)，可在 LVDS 和 USB 端口之間實現(xiàn)高達 10 Gbps 的 DMA 數(shù)據(jù)傳輸。此外，高帶寬數(shù)據(jù)子系統(tǒng)還包含 1 MB SRAM，用于為 USB 數(shù)據(jù)提供緩沖。它還支持 USB Type - C 插頭方向檢測和翻轉(zhuǎn)復(fù)用功能，無需外部邏輯。

套件關(guān)鍵特性

• 無縫流式傳輸：能夠?qū)⒁曨l和音頻無縫流式傳輸?shù)?USB 主機。
• 供電模式多樣：支持 USB 總線供電和自供電操作。
• 板載調(diào)節(jié)器：配備板載調(diào)節(jié)器，方便使用。

套件內(nèi)容

安裝套件軟件

在使用套件之前，我們需要安裝相關(guān)軟件。這些軟件的安裝可能需要管理員權(quán)限。

1. EZ - USB? 控制中心：從 EZ - USB? FX10 套件網(wǎng)頁下載并安裝 EZ - USB FX 控制中心應(yīng)用程序。
2. Pleora eBUS Player：對于 USB3Vision (U3V) 視頻流，根據(jù)系統(tǒng)版本（Windows 64 位或 32 位）下載并安裝 Pleora eBUS Player。

系統(tǒng)設(shè)計

頂層硬件設(shè)計

EZ - USB? FX10 基板由 USB - C 電纜連接到 PC 進行總線供電。為了展示套件和 FPGA 的完整功能，需要將附加板連接到 EZ - USB? FX10 DVK。

EZ - USB? FX10 DVK 詳細設(shè)計

USB - C SS 連接器 (J2)

套件通過 USB - C SS 連接器和隨附的 USB - C 電纜與 PC 連接。PC 的 USB3 端口可通過 VBUS 提供最大 5 V、3 A 的電源。該連接器經(jīng)過 USB - IF 認證，并配備 TVS 二極管以防止 ESD。

模式選擇開關(guān) (SW2)

電源供應(yīng)

EZ - USB? FX10 (U1)

這是一個 10 Gbps 的設(shè)備控制器，支持 UVC、UAC、U3V 和 USB 供應(yīng)商類協(xié)議，旨在通過現(xiàn)成的 FPGA 附加板和攝像頭模塊將視頻和音頻無縫流式傳輸?shù)?USB 主機。

QSPI 閃存 (U6, U7)

套件有兩個英飛凌的 256 Mb QSPI 閃存設(shè)備，當(dāng) DVK 與 FPGA 板連接時，可用于存儲 FPGA 二進制文件。

FMC HPC 夾層連接器 (J8)

用于與附加的 FPGA 板連接，是一個 400 引腳、1.27 mm 間距的連接器，支持 ANSI/VITA 57 標準。

GPIO 接口連接器 (J5)

用于連接 GPIO 附件板，EZ - USB? FX10 的所有低速外設(shè)信號都連接到該連接器。

USB - C 全速連接器 (J3)

EZ - USB? FX10 的調(diào)試訪問端口 (DAP) 通過該連接器與外部編程器或調(diào)試器通信。

SWD 頭 (J6)

可用于對 EZ - USB? FX10 設(shè)備進行編程，J6 與 J14 可用于 JTAG 操作，也可用于邊界掃描操作。

晶體 (Y1)

EZ - USB? FX10 需要一個 24 MHz 的晶體來生成操作時鐘，容差為 ±10 ppm，驅(qū)動電平為 100 μW。

LED (USER_LED, PWRON)

• LED1 (用戶 LED)：連接到 EZ - USB? FX10 的 GPIO5，是一個由應(yīng)用程序/固件控制的 LED，用于固件調(diào)試。
• LED2 (PWR ON)：上電時亮起綠色，指示 3.3 V 電源已開啟。

編程套件

套件預(yù)裝了內(nèi)部彩條固件，可在無需 FPGA 板的情況下流式傳輸 4K UVC 彩條視頻。如果需要更改固件，可按以下步驟操作：

1. 按照 SDK 用戶指南，構(gòu)建要在套件上編程的代碼示例項目。
2. 從安裝目錄打開 EZ - USB? FX 控制中心應(yīng)用程序。
3. 通過套件提供的 USB - C 電纜將 EZ - USB? FX10 DVK 連接到 PC。
4. 按住 PMODE 開關(guān) (SW2) 并按下復(fù)位開關(guān) (SW3) 復(fù)位設(shè)備，然后釋放 PMODE 開關(guān) (SW2)。
5. 等待 EZ - USB? FX 控制中心實用工具檢測到引導(dǎo)加載程序。
6. 點擊 FX3G2 USB BL > 點擊 Program > 點擊 Internal Flash。
7. 導(dǎo)航到 EZ - USB FX10 Release PackageSDKout 文件夾，選擇要編程的十六進制文件并點擊 Open。
8. 等待編程完成，觀察 EZ - USB? FX10 設(shè)備分離消息在日志窗口中顯示。

運行應(yīng)用程序（內(nèi)部彩條）

使用 Windows 相機應(yīng)用程序查看 UVC 輸出

1. 按照 SDK 用戶指南中的說明構(gòu)建 uvc_inmem 項目。
2. 按照“編程用戶應(yīng)用程序”部分的步驟用生成的 .hex 文件對 EZ - USB? FX10 進行編程。
3. 打開 Windows 設(shè)備管理器，驗證 EZ - USB? FX10 相機是否列出。
4. 打開 Windows 相機應(yīng)用程序，點擊翻轉(zhuǎn)相機選項，確保在設(shè)置窗口中選擇的分辨率為 3840X2160，觀察視頻流。在 USB 3.2 Gen 2X1 主機上，幀率約為 60 fps，可通過串口終端（如 Tera Term）查看。

使用 eBus Player 應(yīng)用程序查看 U3V 輸出

1. 按照 SDK 用戶指南中的說明構(gòu)建 u3v_inmem 項目。
2. 按照“編程用戶應(yīng)用程序”部分的步驟用生成的 .hex 文件對 EZ - USB? FX10 進行編程。
3. 檢查設(shè)備管理器中的 USB 枚舉情況。
4. 打開 eBus Player 應(yīng)用程序，選擇可用設(shè)備（例如 FX3G2）并點擊 OK。
5. 點擊播放按鈕，觀察視頻流。內(nèi)部彩條可實現(xiàn)高達約 60 fps 的流式傳輸。

故障排除

如果 EZ - FX? 控制中心未檢測到 EZ - USB? FX10 設(shè)備，可按以下步驟操作：

1. 按住 PMODE 開關(guān) (SW2)。
2. 復(fù)位 EZ - USB? FX10（按下復(fù)位開關(guān) SW1 并釋放或?qū)μ准M行電源循環(huán)）。
3. 延遲后釋放 PMODE 開關(guān)。

如果在使用過程中遇到其他問題，可在英飛凌技術(shù)支持頁面創(chuàng)建支持請求。

EZ - USB? FX10 DVK (KIT_FX10_FMC_001) 套件為視頻和音頻流應(yīng)用提供了一個功能強大且易于使用的開發(fā)平臺。通過深入了解套件的各個方面，我們可以更好地利用它來開發(fā)出優(yōu)秀的應(yīng)用程序。你在使用這個套件的過程中遇到過什么問題嗎？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。