基于智多晶FPGA的DVP转MIPI CSI-2视频传输方案

01从DVP到MIPI再到HDMI的“跨界融合”

在嵌入式视觉系统中，DVP接口作为一种经典成熟的并行视频接口，凭借其实现简单、时序直观的特点，至今仍被大量图像传感器（如OV5640）广泛采用。但随着移动设备和高清显示的发展，MIPI CSI-2和HDMI接口凭借其高带宽、串行传输的优势，逐渐成为主流。当经典的DVP接口需要与仅支持MIPI的处理器或FPGA对接时，接口转换便成为必然需求。

本方案基于智多晶SEALION 2000 CPLD + SEAL 5000 FPGA，构建了一条从OV5640 DVP输入到HDMI输出的完整视频通路，实现DVP到MIPI CSI-2的协议转换：

OV5640（DVP接口） → CPLD（DVP转MIPI CSI-2 TX） → FPGA（MIPI CSI-2 RX、帧缓存与HDMI输出） → 显示器

本文将聚焦CPLD在DVP转MIPI过程中的核心作用，拆解其内部模块设计与实现思路。

02方案介绍

方案系统框架：

本演示方案基于智多晶SEALION 2000系列CPLD平台与SEAL 5000系列FPGA平台，构建了一条从DVP视频采集、MIPI CSI-2传输到HDMI显示的完整视频处理通路。系统以OV5640摄像头为图像采集源，其输出的DVP格式数据首先传入SL2E-2V-8NA48CI CPLD芯片。在该芯片内完成格式转换后，视频流以MIPI CSI-2协议发送至SA5T-100-D0-8F676C FPGA。在SA5T-100 FPGA上使用智多晶提供的MIPI CSI-2 RX IP核进行协议解析与数据接收，随后将视频数据缓存至DDR3。在完成必要的图像处理后，最终通过HDMI接口输出至显示器，实现实时视频显示。

图 1 DVP转MIPI CSI-2 显示DEMO系统框架

这套方案采用了CPLD+FPGA的架构：

CPLD（SL2E-2V-8NA48CI） 负责前端：DVP采集 + MIPI协议封装发送。它成本低、启动快、逻辑资源刚好够用，非常适合做协议转换这类任务。

FPGA（SA5T-100-D0-8F676C） 负责后端：MIPI接收 + DDR3缓存 + HDMI输出。它拥有高性能逻辑和丰富的存储接口，适合处理图像算法和显示控制。

这种分工明确的设计，既降低了系统成本又保证了灵活性，当摄像头更换或接口升级时，只需修改CPLD代码，FPGA端可以保持不变。

03板级验证与效果展示

硬件连接步骤：

首先将OV5640 DVP摄像头连接至2K单板；然后通过FFC线将2K单板的MIPI CSI-2 TX接口与MIPI FMC子板的MIPI CSI-2 RX接口相连；接着将MIPI FMC子板扣接在100K单板上；最后，使用HDMI线连接100K单板的HDMI输出接口与显示器。整体的硬件连接图如图2所示。

图 2 DEMO方案硬件连接图

下载与启动顺序：

先为100K单板下载bin文件，等待板载LED1以1秒周期闪烁（表示MIPI接收端已准备就绪），再为2K单板下载bin文件，然后显示器便可以实时显示摄像头画面 。

图 3 DEMO显示效果图

实际显示效果：图像清晰、无撕裂、延迟低，验证了整套链路的可行性。

04总结与展望

本DEMO方案不仅展示了智多晶CPLD+FPGA在视频处理领域的强大能力，也为工程师提供了一个可参考的DVP转MIPI+HDMI显示的完整参考设计。无论是用于摄像头采集、工业视觉、医疗影像，还是嵌入式显示终端，这套架构都具备极高的实用性和扩展性。如果您对这套方案的技术细节感兴趣，或希望在自有项目中实现类似设计，欢迎访问西安智多晶微电子官网，获取更多技术文档与支持。