例说FPGA：可直接用于工程项目的第一手经验【2.9】

12.7 Verilog代码解析

本实例分为4个层级，大大小小共计25个模块，其层次结构如图12-27所示。

各个模块的基本功能定义如表12-2所示。

表12-2 Verilog各个模块功能描述

1.vip.v模块代码解析

略。

2.sys_ctrl.v模块代码解析

略，请参考例程工程实例1。

3.ddr2_controller.v模块代码解析

略，请参考例程工程实例2。

4.ddr_avl_bridge.v模块代码解析

该模块用于衔接DDR2控制器IP核与用户逻辑，即adv7180_ctrl.v模块产生的两个通道（分别由奇场和偶场还原的完整视频帧）视频流通过该模块写入到DDR2存储器中，而DDR2存储器中的视频流又通过该模块送往lcd_driver.v模块，用于LCD的显示。该模块的功能框图如图12-28所示。该模块例化了3个FIFO，两个用于缓存写入DDR2数据的缓存，一个用于DDR2读出数据的缓存。

仲裁逻辑部分的数据读写状态机切换如图12-29所示。

5.led_controller.v模块代码解析

略，请参考例程工程实例1。

6.lcd_driver.v模块代码解析

略，请参考例程工程实例9。

7.adv7180_ctrl.v模块代码解析

该模块包含了6个子模块，即iic_ctrl.v模块、tviic_debug.v模块、dbcheck_ctrl.v模块、dbfir模块以及两个ycbcr2rgb.v模块。该模块主要是对6个子模块进行例化，实现它们之间的接口连接以及和外部的接口连接。该模块及其下所有子模块之间的连接和功能示意如图12-30所示。

8.tviic_debug.v模块代码解析

该模块是直接例化了IP核，它的IP核配置参考后续的IP核配置部分内容。在adv7180_ctrl模块中，对该模块的例化代码如下所示。

//例化In-System Sources and Probes对ADV7180的IIC接口做实时调试tviic_debug tviic_debug_inst (

.probe ( tiic_rddb ),

.source ( {tiic_en,tiic_wr_rdn,tiic_ab,tiic_wrdb} )

);

例化的两个接口信号probe和source，顾名思义，probe就是探针，用于连接FPGA逻辑的输出信号，便于用户在Quartus II集成的In-System Probes and Sources Editor中进行实时的监控；而source，即源，表示它作为FPGA逻辑信号的一个“源”输入进来，这样，在我们的In-System Probes and Sources Editor中就可以给FPGA的某些输入信号产生激励，从而达到在线调试的目的。

probe和sorce信号都可以是任意定义位宽，我们将它们连接到FPGA逻辑中，并且引到可以进行控制或检测的输入或输出信号上。这个实例中，我们连接的信号都是和IIC时序产生逻辑iic_ctrl.v模块的信号，通过这些接口，我们就可以任意地读写ADV7180的IIC寄存器。接口信号的功能映射如表12-3所示。

9.iic_ctrl.v模块代码解析

略，设计的思路和工程实例9的iic_ctrl.v模块基本一致，请参考那里的详细解析。

10.dbcheck_ctrl.v模块代码解析

该模块实现最前端的视频流的采集，对视频协议进行解析。因此在对代码进行详解之前，我们不得不多花一些篇幅来认识一下我们所使用的AV视频解码芯片ADV7180以及它用于传输视频数据流的协议格式。

如图12-31所示，这是ADV7180芯片的内部功能框图。从图示可以看到，这颗芯片无非是对模拟的AV视频信号进行采样、AD转换、数字处理以获得期望的数字视频流信号（这些步骤我们称之为“AV解码”），并且按帧对视频流编码为ITU-R BT.656（我们简称ITU656）送出。我们的FPGA端就连接着ITU656送数据的数字总线，通过这些接口，我们就