【ACX720】OV5640图像采集千兆以太网GMII发送PC显示案例

磕磕碰碰

ACX720 以太网OV5640图像发送实验说明

工程源码	----01_设计实例	--------acx720_ov5640_gmii_udp.rar
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本实验对各开发板支持情况
开发板型号	acx720

本节导读

OV5640以太网图像发送传输，将OV5640采集的数据通过以太网发送到PC端，经网络调试助手显示。

文档所涉及文件说明

本例对应的例程工程压缩包名为acx720_ov5640_gmii_udp.rar，该文件可在我们提供的配套资料中找到。在我们的官网www.corecourse.cn搜索ov5640_gmii关键词也可找到。

如下图首先对本目录下面每个文件做简单的说明。

1、ov5640_gmii_udp ：基于ACX720开发板（Xilinx Artix-7 系列FPGA）平台：Vivado 2018.3+XILINX ARTIX-7 XC7A35T 2、ov5640实物图和硬件连接图 3、AC720以太网OV5640图像发送实验说明手册 4、小梅哥UDP摄像头V3：调试助手

解压acx720_ov5640_gmii_udp.rar到不含中文或者空格的目录中。解压后工程目录下内容如下所示：

通过FPGA实现以太网的一个主要目的就是使用以太网将FPGA采集到的各种数据发送到PC，如高速ADC实时采集数据，或者图像传感器采集的图像数据。此类应用传输过程中数据量大，实时性要求较高。使用基于CPU架构实现的软件以太网协议栈，受限于CPU计算性能和数据组包的规律，一般效率都无法做到很高。而使用FPGA实现以太网传输，则可以提供稳定且高效的传输能力。

无论是ADC实时采集的模拟数据，还是图像传感器或其他传感器采集的数据，其数据特点都是高速且高实时性。因此本节将以一个以太网图像传输实例为例，介绍使用以太网传输图像到PC并显示的方式。

以太网图像传输工程介绍

基于以太网的图像传输工程，使用UDP协议，将OV5640摄像头采集到的图像数据经由以太网传输到PC端，再由PC端的图像显示软件接收图像数据并绘制在屏幕上，以还原图像内容。整个系统框图如下图所示：

本例程在小梅哥团队出品的AC开发板上使用 verilog 实现以太网UDP 协议通信。FPGA 采集OV5640输出的RGB565格式的图像数据，并将采集到的图像数据使用一定的编号方式编号后以行为单位，使用UDP协议经由以太网发送到PC机。PC机上使用我们专门开发的显示软件（小梅哥UDP摄像头V3.exe）接收FPGA发送的编号后的图像数据，解析后还原为图像内容绘制在PC机显示屏上。

下表为工程引脚分配表。

Signial Name	Pin NO.	Signial Name	Pin NO.
clk50m	Y18	camera_data[7]	E1
reset_n	B21	camera_data[6]	D1
led[1]	N22	camera_data[5]	G2
led[0]	M22	camera_data[4]	F1
gtxclk	U22	camera_data[3]	H2
gmii_txen	AA19	camera_data[2]	G1
eth_reset_n	V22	camera_data[1]	J1
gmii_txd[7]	AA20	camera_data[0]	J2
gmii_txd[6]	AB21	camera_rst_n	N20
gmii_txd[5]	AA21	camera_sclk	M20
gmii_txd[4]	AB22	camera_href	A1
gmii_txd[3]	Y22	camera_sdat	L18
gmii_txd[2]	W21	camera_vsync	B2
gmii_txd[1]	W22	camera_xclk	M17
gmii_txd[0]	U21

以太网图像传输工程实操

1、使用网线将开发板上的以太网接口和您当前调试测试工程用的PC机的网口连接起来。连接好下载线缆并给开发板上电。

2、将OV5640 摄像头插入开发板的摄像头接口中。

3、双击ov5640_udp_gmii(Vivado Project File)以打开工程（工程创建时候对应的版本Vivado 2018.3）。

4、下载ov5640_udp_gmii.bit文件到开发板中，注意这一步一定要先于下面的步骤执行，否则以下操作无法正常进行。

5、网络连接设置，连接设置可参考以太网通信连接设置可在论坛搜索参考。（http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=28645） (出处: 芯路恒电子技术论坛)

打开网络调试助手（小梅哥以太网摄像头.exe）并按照如下所述设置各项参数。

1、本机IP，对应当前实验所用电脑的IP地址，前面已经按照要求设置为了192.168.0.3，所以这里直接填写该地址。

2、本机端口，对应当前实验所用电脑接收图像时使用的网络端口，该端口在FPGA程序中定义为了6000，所以这里也要设置为6000才能正确显示图像。

3、远程IP，对应FPGA开发板使用的IP地址，也就是代码中的SRC_IP值。例程使用的为192.168.0.2。

4、远程端口，对应FPGA开发板使用的端口号，也就是代码中的SRC_PORTt值，例程使用的为5000。

5、分辨率，对应了摄像头输出的图像分辨率大小，本实验中，千兆GMII接口使用的分辨率为1280*720。

6、保存图片，该按钮在软件停止接受图像后，点击可以保存最后界面上显示的图像内容到文件。

连接/停止，该按钮可以开始和停止接受并显示图像，当所有参数设置好之后，点击该按钮即可开始接收并显示图像。

1、设置好参数后，点击连接按钮即可开始接收并显示图像内容。

2、该软件运行时需要关闭防火墙，软件自带关闭防火墙功能，点击连接时会提示是否关闭防火墙，勾选专用网络和公共网络两个选项，然后点击【允许访问按钮】即可。如果还是无法关闭，考虑软件权限不够，以管理员身份运行本软件即可。

至此，则完成了基于FPGA的千兆以太网GMII接口的UDP协议图像发送到PC显示功能实验。本实验操作简单，趣味性和实用性都较强，适合大家用来学习练习。

实验常见问题和解答：

无法连接：

1、有可能是该6000端口号在你电脑上恰好被其他软件占用，可以更换任意一个端口号（6102），再检查是否能连接上（不在乎能否出图，能连接上就行）来确定该问题，如果换了端口号能正常连接，则是端口号被占用，可在FPGA代码中修改DST_PORT的值为能连接的端口号后重新编译再测试。

2、检查你的电脑有线网络本地连接是否连接上了。

3、检查你的电脑IP地址是否已经设置为了192.168.0.3.

接收不到图像

1、接收不到图像的情况下，手动确认防火墙是否已经被关闭，软件自带的临时关闭防火墙功能需要软件是以管理员身份运行的，可重新使用管理员身份运行软件，如果还是无法关闭，则可在电脑设置中人工关闭防火墙。

2、确保OV5640已经正确的接入了开发板。

3、确保开启巨型帧。

更多问题可上www.corecourse.cn搜索“以太网实验常见问题”关键词搜索相关帖子。

修订记录

V1.0	2022/03/28	首次发布

故梦

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