如何將CMOS影像以RGB16的方式存入SDRAM? (SOC) (DE2-70) (TRDB-D5M) (TRDB-LTM)

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Abstract
在數位視訊系統中，SDRAM扮演CMOS與LCD之間frame buffer的腳色，但若SDRAM另用他用，只好將RGB以16 bit方式存入SDRAM，將節省下來的空間做其他用途。

Introduction
[b][b][b]使用環境：Quartus II 8.0 SP1 + DE2-70 (Cyclone II EP2C70F896C6N) + TRDB-D5M + TRDB-LTM[/b][/b][/b]

以RGB16(R5G6B5)的方式存入SDRAM的方式並不是我所創，在友晶提供的DE2_CCD_detect範例中，因為要做motion detection，要用前後兩個frame的資料做比對，所以整個SDRAM不能全部做成CMOS與VGA的frame buffer，必須有一塊區域存前一個frame的資料，而DE2又只有一顆8MB SDRAM，所以2個write port與2個read port不能全部用盡，CMOS與VGA只能占用1個write port與read port，而SDRAM的寬度為16 bit，所以只能以RGB16存進SDRAM。

或許你會有疑問，以RGB16來處理，不會失真嗎?理論上是會失真，不過由於是取高5 bit處理，所以還可接受，以下是用RGB16與RGB32結果的比較

左側為RGB16、右側為RGB32





兩張圖是有一點點差距，不過大體上來說還可以接受，若你用的是DE2，因為只有一顆8MB SDRAM，就只能靠RGB16的方式，才能讓SDRAM還能放其他的資料，而不讓2個write port與2個read port全被RGB32占滿，當然若你用的是DE2-70，因為有兩顆SDRAM，就沒這種問題。

網友族就剛好遇到需要用RGB16的狀況，不過它的環境是DE2 + TRDB-D5M + TRDB-LTM，但因為我用的是DE2-70的三合一套件，也就是DE2-70 + TRDB-D5M + TRDB-LTM，所以我只能用DE2-70模擬DE2只有一顆SDRAM的狀況，然後使用RGB16的方式存入SDRAM。

Top Module部分
DE2_70.v / Verilog

1 /*
2 (C) OOMusou 2008 http://oomusou.cnblogs.com 3
4 Filename : DE2_70.v
5 Compiler : Quartus II 8.0 SP1
6 Description : Demo how to use TRDB-D5M with LTM on DE2-70 with RGB16
7 Release : 10/24/2008 1.0
8 */
9
10 module DE2_70 (
11 //////////////////////// Clock Input ////////////////////////
12 input iCLK_28, // 28.63636 MHz
13 input iCLK_50, // 50 MHz
14 input iCLK_50_2, // 50 MHz
15 input iCLK_50_3, // 50 MHz
16 input iCLK_50_4, // 50 MHz
17 input iEXT_CLOCK, // External Clock
18 //////////////////////// Push Button ////////////////////////
19 input [3:0] iKEY, // Pushbutton[3:0]
20 //////////////////////// DPDT Switch ////////////////////////
21 input [17:0] iSW, // Toggle Switch[17:0]
22 //////////////////////// 7-SEG Dispaly ////////////////////////
23 output [6:0] oHEX0_D, // Seven Segment Digit 0
24 output oHEX0_DP, // Seven Segment Digit 0 decimal point
25 output [6:0] oHEX1_D, // Seven Segment Digit 1
26 output oHEX1_DP, // Seven Segment Digit 1 decimal point
27 output [6:0] oHEX2_D, // Seven Segment Digit 2
28 output oHEX2_DP, // Seven Segment Digit 2 decimal point
29 output [6:0] oHEX3_D, // Seven Segment Digit 3
30 output oHEX3_DP, // Seven Segment Digit 3 decimal point
31 output [6:0] oHEX4_D, // Seven Segment Digit 4
32 output oHEX4_DP, // Seven Segment Digit 4 decimal point
33 output [6:0] oHEX5_D, // Seven Segment Digit 5
34 output oHEX5_DP, // Seven Segment Digit 5 decimal point
35 output [6:0] oHEX6_D, // Seven Segment Digit 6
36 output oHEX6_DP, // Seven Segment Digit 6 decimal point
37 output [6:0] oHEX7_D, // Seven Segment Digit 7
38 output oHEX7_DP, // Seven Segment Digit 7 decimal point
39 //////////////////////////// LED ////////////////////////////
40 output [8:0] oLEDG, // LED Green[8:0]
41 output [17:0] oLEDR, // LED Red[17:0]
42 //////////////////////////// UART ////////////////////////////
43 output oUART_TXD, // UART Transmitter
44 input iUART_RXD, // UART Receiver
45 output oUART_CTS, // UART Clear To Send
46 input iUART_RTS, // UART Requst To Send
47 //////////////////////////// IRDA ////////////////////////////
48 output oIRDA_TXD, // IRDA Transmitter
49 input iIRDA_RXD, // IRDA Receiver
50 /////////////////////// SDRAM Interface ////////////////////////
51 inout [31:0] DRAM_DQ, // SDRAM Data bus 32 Bits
52 output [12:0] oDRAM0_A, // SDRAM0 Address bus 13 Bits
53 output [12:0] oDRAM1_A, // SDRAM1 Address bus 13 Bits
54 output oDRAM0_LDQM0, // SDRAM0 Low-byte Data Mask
55 output oDRAM1_LDQM0, // SDRAM1 Low-byte Data Mask
56 output oDRAM0_UDQM1, // SDRAM0 High-byte Data Mask
57 output oDRAM1_UDQM1, // SDRAM1 High-byte Data Mask
58 output oDRAM0_WE_N, // SDRAM0 Write Enable
59 output oDRAM1_WE_N, // SDRAM1 Write Enable
60 output oDRAM0_CAS_N, // SDRAM0 Column Address Strobe
61 output oDRAM1_CAS_N, // SDRAM1 Column Address Strobe
62 output oDRAM0_RAS_N, // SDRAM0 Row Address Strobe
63 output oDRAM1_RAS_N, // SDRAM1 Row Address Strobe
64 output oDRAM0_CS_N, // SDRAM0 Chip Select
65 output oDRAM1_CS_N, // SDRAM1 Chip Select
66 output [1:0] oDRAM0_BA, // SDRAM0 Bank Address
67 output [1:0] oDRAM1_BA, // SDRAM1 Bank Address
68 output oDRAM0_CLK, // SDRAM0 Clock
69 output oDRAM1_CLK, // SDRAM1 Clock
70 output oDRAM0_CKE, // SDRAM0 Clock Enable
71 output oDRAM1_CKE, // SDRAM1 Clock Enable
72 //////////////////////// Flash Interface ////////////////////////
73 inout [14:0] FLASH_DQ, // FLASH Data bus 15 Bits (0 to 14)
74 inout FLASH_DQ15_AM1, // FLASH Data bus Bit 15 or Address A-1
75 output [21:0] oFLASH_A, // FLASH Address bus 26 Bits
76 output oFLASH_WE_N, // FLASH Write Enable
77 output oFLASH_RST_N, // FLASH Reset
78 output oFLASH_WP_N, // FLASH Write Protect /Programming Acceleration
79 input iFLASH_RY_N, // FLASH Ready/Busy output
80 output oFLASH_BYTE_N, // FLASH Byte/Word Mode Configuration
81 output oFLASH_OE_N, // FLASH Output Enable
82 output oFLASH_CE_N, // FLASH Chip Enable
83 //////////////////////// SRAM Interface ////////////////////////
84 inout [31:0] SRAM_DQ, // SRAM Data Bus 32 Bits
85 inout [3:0] SRAM_DPA, // SRAM Parity Data Bus
86 output [18:0] oSRAM_A, // SRAM Address bus 21 Bits
87 output oSRAM_ADSC_N, // SRAM Controller Address Status
88 output oSRAM_ADSP_N, // SRAM Processor Address Status
89 output oSRAM_ADV_N, // SRAM Burst Address Advance
90 output [3:0] oSRAM_BE_N, // SRAM Byte Write Enable
91 output oSRAM_CE1_N, // SRAM Chip Enable
92 output oSRAM_CE2, // SRAM Chip Enable
93 output oSRAM_CE3_N, // SRAM Chip Enable
94 output oSRAM_CLK, // SRAM Clock
95 output oSRAM_GW_N, // SRAM Global Write Enable
96 output oSRAM_OE_N, // SRAM Output Enable
97 output oSRAM_WE_N, // SRAM Write Enable
98 //////////////////// ISP1362 Interface ////////////////////////
99 inout [15:0] OTG_D, // ISP1362 Data bus 16 Bits
100 output [1:0] oOTG_A, // ISP1362 Address 2 Bits
101 output oOTG_CS_N, // ISP1362 Chip Select
102 output oOTG_OE_N, // ISP1362 Read
103 output oOTG_WE_N, // ISP1362 Write
104 output oOTG_RESET_N, // ISP1362 Reset
105 inout OTG_FSPEED, // USB Full Speed, 0 = Enable, Z = Disable
106 inout OTG_LSPEED, // USB Low Speed, 0 = Enable, Z = Disable
107 input iOTG_INT0, // ISP1362 Interrupt 0
108 input iOTG_INT1, // ISP1362 Interrupt 1
109 input iOTG_DREQ0, // ISP1362 DMA Request 0
110 input iOTG_DREQ1, // ISP1362 DMA Request 1
111 output oOTG_DACK0_N, // ISP1362 DMA Acknowledge 0
112 output oOTG_DACK1_N, // ISP1362 DMA Acknowledge 1
113 //////////////////// LCD Module 16X2 ////////////////////////////
114 inout [7:0] LCD_D, // LCD Data bus 8 bits
115 output oLCD_ON, // LCD Power ON/OFF
116 output oLCD_BLON, // LCD Back Light ON/OFF
117 output oLCD_RW, // LCD Read/Write Select, 0 = Write, 1 = Read
118 output oLCD_EN, // LCD Enable
119 output oLCD_RS, // LCD Command/Data Select, 0 = Command, 1 = Data
120 //////////////////// SD Card Interface ////////////////////////
121 inout SD_DAT, // SD Card Data
122 inout SD_DAT3, // SD Card Data 3
123 inout SD_CMD, // SD Card Command Signal
124 output oSD_CLK, // SD Card Clock
125 //////////////////////// I2C ////////////////////////////////
126 inout I2C_SDAT, // I2C Data
127 output oI2C_SCLK, // I2C Clock
128 //////////////////////// PS2 ////////////////////////////////
129 inout PS2_KBDAT, // PS2 Keyboard Data
130 inout PS2_KBCLK, // PS2 Keyboard Clock
131 inout PS2_MSDAT, // PS2 Mouse Data
132 inout PS2_MSCLK, // PS2 Mouse Clock
133 //////////////////////// VGA ////////////////////////////
134 output oVGA_CLOCK, // VGA Clock
135 output oVGA_HS, // VGA H_SYNC
136 output oVGA_VS, // VGA V_SYNC
137 output oVGA_BLANK_N, // VGA BLANK
138 output oVGA_SYNC_N, // VGA SYNC
139 output [9:0] oVGA_R, // VGA Red[9:0]
140 output [9:0] oVGA_G, // VGA Green[9:0]
141 output [9:0] oVGA_B, // VGA Blue[9:0]
142 //////////////// Ethernet Interface ////////////////////////////
143 inout [15:0] ENET_D, // DM9000A DATA bus 16Bits
144 output oENET_CMD, // DM9000A Command/Data Select, 0 = Command, 1 = Data
145 output oENET_CS_N, // DM9000A Chip Select
146 output oENET_IOW_N, // DM9000A Write
147 output oENET_IOR_N, // DM9000A Read
148 output oENET_RESET_N, // DM9000A Reset
149 input iENET_INT, // DM9000A Interrupt
150 output oENET_CLK, // DM9000A Clock 25 MHz
151 //////////////////// Audio CODEC ////////////////////////////
152 inout AUD_ADCLRCK, // Audio CODEC ADC LR Clock
153 input iAUD_ADCDAT, // Audio CODEC ADC Data
154 inout AUD_DACLRCK, // Audio CODEC DAC LR Clock
155 output oAUD_DACDAT, // Audio CODEC DAC Data
156 inout AUD_BCLK, // Audio CODEC Bit-Stream Clock
157 output oAUD_XCK, // Audio CODEC Chip Clock
158 //////////////////// TV Devoder ////////////////////////////
159 input iTD1_CLK27, // TV Decoder1 Line_Lock Output Clock
160 input [7:0] iTD1_D, // TV Decoder1 Data bus 8 bits
161 input iTD1_HS, // TV Decoder1 H_SYNC
162 input iTD1_VS, // TV Decoder1 V_SYNC
163 output oTD1_RESET_N, // TV Decoder1 Reset
164 input iTD2_CLK27, // TV Decoder2 Line_Lock Output Clock
165 input [7:0] iTD2_D, // TV Decoder2 Data bus 8 bits
166 input iTD2_HS, // TV Decoder2 H_SYNC
167 input iTD2_VS, // TV Decoder2 V_SYNC
168 output oTD2_RESET_N, // TV Decoder2 Reset
169 //////////////////////// GPIO ////////////////////////////////
170 inout [31:0] GPIO_0, // GPIO Connection 0 I/O
171 input GPIO_CLKIN_N0, // GPIO Connection 0 Clock Input 0
172 input GPIO_CLKIN_P0, // GPIO Connection 0 Clock Input 1
173 inout GPIO_CLKOUT_N0, // GPIO Connection 0 Clock Output 0
174 inout GPIO_CLKOUT_P0, // GPIO Connection 0 Clock Output 1
175 inout [31:0] GPIO_1, // GPIO Connection 1 I/O
176 input GPIO_CLKIN_N1, // GPIO Connection 1 Clock Input 0
177 input GPIO_CLKIN_P1, // GPIO Connection 1 Clock Input 1
178 inout GPIO_CLKOUT_N1, // GPIO Connection 1 Clock Output 0
179 inout GPIO_CLKOUT_P1 // GPIO Connection 1 Clock Output 1
180 );
181
182 // CCD
183 wire [11:0] CCD_DATA;
184 wire CCD_SDAT;
185 wire CCD_SCLK;
186 wire CCD_FLASH;
187 wire CCD_FVAL;
188 wire CCD_LVAL;
189 wire CCD_PIXCLK;
190 wire CCD_MCLK; // CCD Master Clock
191
192 wire [15:0] Read_DATA1;
193 wire [15:0] Read_DATA2;
194 wire [15:0] Read_DATA3; // add by oomusou for RGB16
195 wire [15:0] Read_DATA4; // add by oomusou for RGB16
196 wire VGA_CTRL_CLK;
197 wire [11:0] mCCD_DATA;
198 wire mCCD_DVAL;
199 wire mCCD_DVAL_d;
200 wire [15:0] X_Cont;
201 wire [15:0] Y_Cont;
202 wire [9:0] X_ADDR;
203 wire [31:0] Frame_Cont;
204 wire DLY_RST_0;
205 wire DLY_RST_1;
206 wire DLY_RST_2;
207 wire Read;
208 reg [11:0] rCCD_DATA;
209 reg rCCD_LVAL;
210 reg rCCD_FVAL;
211 wire [11:0] sCCD_R;
212 wire [11:0] sCCD_G;
213 wire [11:0] sCCD_B;
214 wire sCCD_DVAL;
215 reg [1:0] rClk;
216 wire sdram_ctrl_clk;
217
218 // Touch panel signal
219 wire [7:0] ltm_r; // LTM Red Data 8 Bits
220 wire [7:0] ltm_g; // LTM Green Data 8 Bits
221 wire [7:0] ltm_b; // LTM Blue Data 8 Bits
222 wire ltm_nclk; // LTM Clcok
223 wire ltm_hd;
224 wire ltm_vd;
225 wire ltm_den;
226 wire adc_dclk;
227 wire adc_cs;
228 wire adc_penirq_n;
229 wire adc_busy;
230 wire adc_din;
231 wire adc_dout;
232 wire adc_ltm_sclk;
233 wire ltm_grst;
234
235 // LTM Config
236 wire ltm_sclk;
237 wire ltm_sda;
238 wire ltm_scen;
239 wire ltm_3wirebusy_n;
240
241 assign CCD_DATA[0] = GPIO_1[11];
242 assign CCD_DATA[1] = GPIO_1[10];
243 assign CCD_DATA[2] = GPIO_1[9];
244 assign CCD_DATA[3] = GPIO_1[8];
245 assign CCD_DATA[4] = GPIO_1[7];
246 assign CCD_DATA[5] = GPIO_1[6];
247 assign CCD_DATA[6] = GPIO_1[5];
248 assign CCD_DATA[7] = GPIO_1[4];
249 assign CCD_DATA[8] = GPIO_1[3];
250 assign CCD_DATA[9] = GPIO_1[2];
251 assign CCD_DATA[10] = GPIO_1[1];
252 assign CCD_DATA[11] = GPIO_1[0];
253 assign GPIO_CLKOUT_N1 = CCD_MCLK;
254 assign CCD_FVAL = GPIO_1[18];
255 assign CCD_LVAL = GPIO_1[17];
256 assign CCD_PIXCLK = GPIO_CLKIN_N1;
257 assign GPIO_1[15] = 1'b1; // tRIGGER
258 assign GPIO_1[14] = DLY_RST_1;
259
260 assign oLEDR = iSW;
261 assign oLEDG = Y_Cont;
262
263 assign oTD1_RESET_N = 1'b1;
264 assign oVGA_CLOCK = ~VGA_CTRL_CLK;
265
266 assign CCD_MCLK = rClk[0];
267 assign oUART_TXD = iUART_RXD;
268
269 assign adc_penirq_n = GPIO_CLKIN_N0;
270 assign adc_dout = GPIO_0[0];
271 assign adc_busy = GPIO_CLKIN_P0;
272 assign GPIO_0[1] = adc_din;
273 assign GPIO_0[2] = adc_ltm_sclk;
274 assign GPIO_0[3] = ltm_b[3];
275 assign GPIO_0[4] = ltm_b[2];
276 assign GPIO_0[5] = ltm_b[1];
277 assign GPIO_0[6] = ltm_b[0];
278 assign GPIO_0[7] =~ltm_nclk;
279 assign GPIO_0[8] = ltm_den;
280 assign GPIO_0[9] = ltm_hd;
281 assign GPIO_0[10] = ltm_vd;
282 assign GPIO_0[11] = ltm_b[4];
283 assign GPIO_0[12] = ltm_b[5];
284 assign GPIO_0[13] = ltm_b[6];
285 assign GPIO_CLKOUT_N0 = ltm_b[7];
286 assign GPIO_0[14] = ltm_g[0];
287 assign GPIO_CLKOUT_P0 = ltm_g[1];
288 assign GPIO_0[15] = ltm_g[2];
289 assign GPIO_0[16] = ltm_g[3];
290 assign GPIO_0[17] = ltm_g[4];
291 assign GPIO_0[18] = ltm_g[5];
292 assign GPIO_0[19] = ltm_g[6];
293 assign GPIO_0[20] = ltm_g[7];
294 assign GPIO_0[21] = ltm_r[0];
295 assign GPIO_0[22] = ltm_r[1];
296 assign GPIO_0[23] = ltm_r[2];
297 assign GPIO_0[24] = ltm_r[3];
298 assign GPIO_0[25] = ltm_r[4];
299 assign GPIO_0[26] = ltm_r[5];
300 assign GPIO_0[27] = ltm_r[6];
301 assign GPIO_0[28] = ltm_r[7];
302 assign GPIO_0[29] = ltm_grst;
303 assign GPIO_0[30] = ltm_scen;
304 assign GPIO_0[31] = ltm_sda;
305
306 assign ltm_grst = iKEY[0];
307 assign adc_ltm_sclk = ltm_sclk;
308
309 always@(posedge iCLK_50)
310 rClk <= rClk + 1;
311
312 always@(posedge CCD_PIXCLK) begin
313 rCCD_DATA <= CCD_DATA;
314 rCCD_LVAL <= CCD_LVAL;
315 rCCD_FVAL <= CCD_FVAL;
316 end
317
318 Reset_Delay reset0 (
319 .iCLK(iCLK_50),
320 .iRST(iKEY[0]),
321 .oRST_0(DLY_RST_0),
322 .oRST_1(DLY_RST_1),
323 .oRST_2(DLY_RST_2)
324 );
325
326 CCD_Capture capture0 (
327 .oDATA(mCCD_DATA),
328 .oDVAL(mCCD_DVAL),
329 .oX_Cont(X_Cont),
330 .oY_Cont(Y_Cont),
331 .oFrame_Cont(Frame_Cont),
332 .iDATA(rCCD_DATA),
333 .iFVAL(rCCD_FVAL),
334 .iLVAL(rCCD_LVAL),
335 .iSTART(!iKEY[3]),
336 .iEND(!iKEY[2]),
337 .iCLK(CCD_PIXCLK),
338 .iRST(DLY_RST_2)
339 );
340
341 RAW2RGB rgb0 (
342 .iCLK(CCD_PIXCLK),
343 .iRST_n(DLY_RST_1),
344 .iData(mCCD_DATA),
345 .iDval(mCCD_DVAL),
346 .oRed(sCCD_R),
347 .oGreen(sCCD_G),
348 .oBlue(sCCD_B),
349 .oDval(sCCD_DVAL),
350 .iMIRROR(iSW[17]),
351 .iX_Cont(X_Cont),
352 .iY_Cont(Y_Cont)
353 );
354
355 SEG7_LUT_8 seg0 (
356 .oSEG0(oHEX0_D),
357 .oSEG1(oHEX1_D),
358 .oSEG2(oHEX2_D),
359 .oSEG3(oHEX3_D),
360 .oSEG4(oHEX4_D),
361 .oSEG5(oHEX5_D),
362 .oSEG6(oHEX6_D),
363 .oSEG7(oHEX7_D),
364 .iDIG(Frame_Cont[31:0])
365 );
366
367 vga_pll vga_pll0 (
368 .inclk0(iCLK_50_2),
369 .c0(ltm_nclk)
370 );
371
372 sdram_pll sdram_pll0 (
373 .inclk0(iCLK_50_3),
374 .c0(sdram_ctrl_clk),
375 .c1(oDRAM0_CLK),
376 .c2(oDRAM1_CLK)
377 );
378
379 Sdram_Control_4Port sdram0 (
380 // HOST Side
381 .REF_CLK(iCLK_50),
382 .RESET_N(1'b1),
383 .CLK(sdram_ctrl_clk),
384 // FIFO Write Side 1
385 .WR1_DATA({sCCD_R[11:7], sCCD_G[11:6], sCCD_B[11:7]}),
386 .WR1(sCCD_DVAL),
387 .WR1_ADDR(0),
388 .WR1_MAX_ADDR(800*480),
389 .WR1_LENGTH(9'h100),
390 .WR1_LOAD(!DLY_RST_0),
391 .WR1_CLK(CCD_PIXCLK),
392 // FIFO Write Side 1
393 .WR2_DATA({sCCD_R[11:7], sCCD_G[11:6], sCCD_B[11:7]}),
394 .WR2(sCCD_DVAL),
395 .WR2_ADDR(22'h100000),
396 .WR2_MAX_ADDR(22'h100000 + 800*480),
397 .WR2_LENGTH(9'h100),
398 .WR2_LOAD(!DLY_RST_0),
399 .WR2_CLK(CCD_PIXCLK),
400 // FIFO Read Side 1 to LTM
401 .RD1_DATA(Read_DATA3),
402 .RD1(Read),
403 .RD1_ADDR(0),
404 .RD1_MAX_ADDR(800*480),
405 .RD1_LENGTH(9'h100),
406 .RD1_LOAD(!DLY_RST_0),
407 .RD1_CLK(~ltm_nclk),
408 // FIFO Read Side 1
409 .RD2_DATA(Read_DATA4),
410 .RD2(Read),
411 .RD2_ADDR(22'h100000 + 800*480 + 200),
412 .RD2_MAX_ADDR(22'h100000 + 800*480 + 300),
413 .RD2_LENGTH(9'h100),
414 .RD2_LOAD(!DLY_RST_0),
415 .RD2_CLK(~ltm_nclk),
416 // SDRAM Side
417 .SA(oDRAM0_A[11:0]),
418 .BA(oDRAM0_BA),
419 .CS_N(oDRAM0_CS_N),
420 .CKE(oDRAM0_CKE),
421 .RAS_N(oDRAM0_RAS_N),
422 .CAS_N(oDRAM0_CAS_N),
423 .WE_N(oDRAM0_WE_N),
424 .DQ(DRAM_DQ[15:0]),
425 .DQM({oDRAM0_UDQM1,oDRAM0_LDQM0})
426 );
427
428 // add by oomusou for RGB16
429 assign Read_DATA1 = {Read_DATA3[10:6], Read_DATA3[4:0], 5'h00};
430 assign Read_DATA2 = {Read_DATA3[5:5], 4'h0, Read_DATA3[15:11], 5'h00};
431
432 I2C_CCD_Config ccd_config0 (
433 // Host Side
434 .iCLK(iCLK_50),
435 .iRST_N(DLY_RST_1),
436 .iEXPOSURE_ADJ(iKEY[1]),
437 .iEXPOSURE_DEC_p(iSW[0]),
438 .iMIRROR_SW(iSW[17]),
439 // I2C Side
440 .I2C_SCLK(GPIO_1[20]),
441 .I2C_SDAT(GPIO_1[19])
442 );
443
444 touch_tcon tcon0 (
445 .iCLK(ltm_nclk),
446 .iRST_n(DLY_RST_2),
447 // sdram side
448 .iREAD_DATA1(Read_DATA1),
449 .iREAD_DATA2(Read_DATA2),
450 .oREAD_SDRAM_EN(Read),
451 // lcd side
452 .oLCD_R(ltm_r),
453 .oLCD_G(ltm_g),
454 .oLCD_B(ltm_b),
455 .oHD(ltm_hd),
456 .oVD(ltm_vd),
457 .oDEN(ltm_den)
458 );
459
460 lcd_3wire_config wire0 (
461 // Host Side
462 .iCLK(iCLK_50),
463 .iRST_n(DLY_RST_0),
464 // 3 wire Side
465 .o3WIRE_SCLK(ltm_sclk),
466 .io3WIRE_SDAT(ltm_sda),
467 .o3WIRE_SCEN(ltm_scen),
468 .o3WIRE_BUSY_n(ltm_3wirebusy_n)
469 );
470
471 endmodule
复制代码

379行

Sdram_Control_4Port sdram0 (
// HOST Side
.REF_CLK(iCLK_50),
.RESET_N(1'b1),
.CLK(sdram_ctrl_clk),
// FIFO Write Side 1
.WR1_DATA({sCCD_R[11:7], sCCD_G[11:6], sCCD_B[11:7]}),
.WR1(sCCD_DVAL),
.WR1_ADDR(0),
.WR1_MAX_ADDR(800*480),
.WR1_LENGTH(9'h100),
.WR1_LOAD(!DLY_RST_0),
.WR1_CLK(CCD_PIXCLK),
// FIFO Write Side 1
.WR2_DATA({sCCD_R[11:7], sCCD_G[11:6], sCCD_B[11:7]}),
.WR2(sCCD_DVAL),
.WR2_ADDR(22'h100000),
.WR2_MAX_ADDR(22'h100000 + 800*480),
.WR2_LENGTH(9'h100),
.WR2_LOAD(!DLY_RST_0),
.WR2_CLK(CCD_PIXCLK),
// FIFO Read Side 1 to LTM
.RD1_DATA(Read_DATA3),
.RD1(Read),
.RD1_ADDR(0),
.RD1_MAX_ADDR(800*480),
.RD1_LENGTH(9'h100),
.RD1_LOAD(!DLY_RST_0),
.RD1_CLK(~ltm_nclk),
// FIFO Read Side 1
.RD2_DATA(Read_DATA4),
.RD2(Read),
.RD2_ADDR(22'h100000 + 800*480 + 200),
.RD2_MAX_ADDR(22'h100000 + 800*480 + 300),
.RD2_LENGTH(9'h100),
.RD2_LOAD(!DLY_RST_0),
.RD2_CLK(~ltm_nclk),
// SDRAM Side
.SA(oDRAM0_A[11:0]),
.BA(oDRAM0_BA),
.CS_N(oDRAM0_CS_N),
.CKE(oDRAM0_CKE),
.RAS_N(oDRAM0_RAS_N),
.CAS_N(oDRAM0_CAS_N),
.WE_N(oDRAM0_WE_N),
.DQ(DRAM_DQ[15:0]),
.DQM({oDRAM0_UDQM1,oDRAM0_LDQM0})
);

复制代码

原來在DE2_70_D5M_LTM中，是使用2顆SDRAM來做frame buffer，為了模擬DE2的1顆SDRAM，所以我只用了一個Sdram_Control_4Port。

384行

// FIFO Write Side 1
.WR1_DATA({sCCD_R[11:7], sCCD_G[11:6], sCCD_B[11:7]}),
.WR1(sCCD_DVAL),
.WR1_ADDR(0),
.WR1_MAX_ADDR(800*480),
.WR1_LENGTH(9'h100),
.WR1_LOAD(!DLY_RST_0),
.WR1_CLK(CCD_PIXCLK),

复制代码

.WR1_DATA為16 bit，使用RGB16(R5G6B5)的方式傳入，不一定得跟我一樣使用R5G6B5的方式，若你要R5G5G5也可以，反正最多只能16 bit就好。

sCCD_R原來為12 bit，我只取高5 bit而以。

392行

// FIFO Write Side 1
.WR2_DATA({sCCD_R[11:7], sCCD_G[11:6], sCCD_B[11:7]}),
.WR2(sCCD_DVAL),
.WR2_ADDR(22'h100000),
.WR2_MAX_ADDR(22'h100000 + 800*480),
.WR2_LENGTH(9'h100),
.WR2_LOAD(!DLY_RST_0),
.WR2_CLK(CCD_PIXCLK),

复制代码

FIFO Write Side 2就可以自由應用了，這裡之所以也傳入RGB16，是因為網友族想將capture的影像放在SDRAM的其他位置做處理，所以在此範例又傳入RGB16，只是address有所不同，實際可依你的需要善用FIFO Write Side 2。

400行

// FIFO Read Side 1 to LTM
.RD1_DATA(Read_DATA3),
.RD1(Read),
.RD1_ADDR(0),
.RD1_MAX_ADDR(800*480),
.RD1_LENGTH(9'h100),
.RD1_LOAD(!DLY_RST_0),
.RD1_CLK(~ltm_nclk),

复制代码

FIFO Read Side1負責將資料傳給LTM controller，注意我另外用了wire Read_DATA3，而不是原來的Read_DATA1，理由我稍後會做解釋。

408行

// FIFO Read Side 1
.RD2_DATA(Read_DATA4),
.RD2(Read),
.RD2_ADDR(22'h100000 + 800*480 + 200),
.RD2_MAX_ADDR(22'h100000 + 800*480 + 300),
.RD2_LENGTH(9'h100),
.RD2_LOAD(!DLY_RST_0),
.RD2_CLK(~ltm_nclk),
复制代码

FIFO Read Side 1也可以自由應用，因為網友族想要解取部分影像，所以才這樣寫，實際可依你的需要善用FIFO Read Side 2。

444行

touch_tcon tcon0 (
.iCLK(ltm_nclk),
.iRST_n(DLY_RST_2),
// sdram side
.iREAD_DATA1(Read_DATA1),
.iREAD_DATA2(Read_DATA2),
.oREAD_SDRAM_EN(Read),
// lcd side
.oLCD_R(ltm_r),
.oLCD_G(ltm_g),
.oLCD_B(ltm_b),
.oHD(ltm_hd),
.oVD(ltm_vd),
.oDEN(ltm_den)
);
复制代码

這是LTM controller，需要傳入Read_DATA1與Read_DATA2，不過因為我們已經改用RGB16，在不更改touch_tcon module的前提下，我們需要對Read_DATA1與Read_DATA2做手腳。

428行

// add by oomusou for RGB16
assign Read_DATA1 = {Read_DATA3[10:6], Read_DATA3[4:0], 5'h00};
assign Read_DATA2 = {Read_DATA3[5:5], 4'h0, Read_DATA3[15:11], 5'h00};

复制代码

本文最關鍵的地方在這裡，原來的Read_DATA1是由{sCCD_G[11:7], sCCD_B[11:2]}所構成，而Read_DATA2是由{sCCD_G[6:2], sCCD_R[11:2]}所構成，但現在由Sdram_Control_4Port的RD1_DATA吐出來的是Read_DATA3，是由{sCCD_R[11:7], sCCD_G[11:6], sCCD_B[11:7]}所構成，所以必須將Read_DATA3轉換成Read_DATA1與Read_DATA2原本的格式，LTM才會顯示正常，否則會有色偏的情形。

由於RGB16取的是高5 bit，所以R/G/B的低5 bit必須補0，如此RGB皆以10 bit傳進LTM controller。

完整程式下載
DE2_70_D5M_LTM_RGB32.7z
DE2_70_D5M_LTM_RGB16.7z

Conclusion
藉由RGB16的方式，可以省下一半的SDRAM另做他用，而且畫質仍可接受，這種技巧在DE2這種只有1顆SDRAM的環境下非常有用。

See Also
(原創) 如何計算SDRAM使用頻寬? (SOC) (DE2) (DE2-70) (TRDB-DC2) (TRDB-D5M) (TRDB-LCM) (TRDB-LTM)