单鱼眼全景相机FPGA源码

`timescale 1ns / 1ps



module single_fish_top(

                        input               sys_clk_i    ,                    

                        

                        //input               inclk        , //share input

                        //input               csi          , //share input

                        //input               sck          , //share input  

                        //input               sdi          , //share input  

                                                         

                        //his interface                   

                        output              his_sdo      , //输出到海思的SDO；

                        output              his_hsync    , //输出的HSYNC到海思 

                        output              his_vsync    , //输出的VSYNC到海思  

                        output  [11:0]      his_v_data   , //视频数据

                        output              his_dclk     , //输出到海思的数据时钟

                        

                        //sensor 1 interface

                        input               sen_1_sdo    , //输出到海思的SDO；

                        input               sen_1_hsync  , //输出的HSYNC到海思 

                        input               sen_1_vsync  , //输出的VSYNC到海思  

                        input   [11:0]      sen_1_v_data , //视频数据

                        input               sen_1_dclk   , //输出到海思的数据时钟

                        

                        //sram interface

                        output  [19:0]      sram_address_1 , // 

                        output  reg  [19:0] sram_address_2 , // 

                        inout   [11:0]      sram_io_1    , //SRAM1 U6数据

                        inout   [15:0]      sram_io_2    , //SRAM2 U7数据

                        output              we_1         , //SRAM1 U6 we

                        output  reg         we_2         , //SRAM2 U7 we

                        output              oe_1         , //SRAM1 U6 oe

                        output  reg         oe_2         , //SRAM2 U7 oe   

                        

                        //SERIAL FLASH INTERFACE

                        output              sf_sck ,

                        output              sf_cs  ,

                        output              sf_sdi ,

                        input               sf_sdo ,

                        

                        output  [15:0]      dummy_out 

                      );





wire               sen_1_dclk_ibufg ;

wire               pll_sen_locked ;

wire               pll_sys_locked ;

wire               clk_66m ;

wire               clk_66m_pin_out ;

                   

wire   [11:0]      his_gen_vdata_out ;

wire               his_gen_vsync_out ;

wire               his_gen_hsync_out ;





wire               power_up_rst ;

      

wire               dummy_hsync , dummy_vsync ;

wire   [11:0]      dummy_vdata ;



wire               sen_1_wren_0 , sen_1_wren_1 , sen_1_valid_data_period ;                   

wire               sen_1_hsync_fil , sen_1_vsync_fil ;



       

wire   [15:0]      valid_dot_cnt_sen_1 ;

wire   [2:0]       push_static_sen_1 ;

wire   [2:0]       push_static_sen_2 ;

                 

wire               line_valid_static_error_1 , line_valid_static_error_2 ;

wire   [15:0]      dot_cnt_1 ;

wire   [15:0]      dot_cnt_2 ;

wire   [23:0]      dot_cnt_total_1 ;

wire   [23:0]      dot_cnt_total_2 ;

wire   [2 :0]      image_save_index_1 , image_save_index_2 ; 

wire               read_request_1 , read_request_2 ;

     

wire               spi_init_done ;

                   

wire               read_request_image ;

wire   [29:0]      read_request_address_image ;



reg    [11:0]      sen_1_v_data_d ;         



wire   [15:0]      sram_wdata_2 ;

reg    [15:0]      sram_wdata_2_d ;

wire   [19:0]      sram_waddr_2 ;

wire   [19:0]      sram_raddr_2 ;

wire               sram_wren_2  ;

wire               sram_rden_2 ;



wire               vsync_in_his_out      ;

wire               hsync_in_his_out      ;

wire   [11:0]      video_data_in_his_out ;



assign sram_io_2 = spi_init_done ? 16'bzzzzzzzzzzzzzzzz : sram_wdata_2_d ;



always @(posedge clk_66m)

begin

  sram_wdata_2_d <= sram_wdata_2 ;

  we_2 <= spi_init_done ? 1'b1 : sram_wren_2 ;

  oe_2 <= spi_init_done ? sram_rden_2 : 1'b1 ;

  sram_address_2 <= spi_init_done ? sram_raddr_2 : sram_waddr_2 ;

end



wire  his_clk_source_org ;

wire  his_clk_source ;



   BUFGCE BUFGCE_inst (

      .O(his_clk_source),   // 1-bit output: Clock buffer output

      .CE(1'b1), // 1-bit input: Clock buffer select

      .I(his_clk_source_org)    // 1-bit input: Clock buffer input (S=0)

   );



IBUFG BUFG_inst_sen_dclk (.O(sen_1_dclk_ibufg), .I(sen_1_dclk));

pll_sen_clk pll_sen_clk(.clk_in(sen_1_dclk_ibufg) , .clk_out(his_clk_source_org), .pll_locked(pll_sen_locked));

assign sen_1_dclk_buf = sen_1_dclk_ibufg ;

pll_sys_clk pll_sys_clk(.clk_in(sys_clk_i) , .clk_out(clk_66m), .pll_locked(pll_sys_locked), .clk_66m_pin_out(clk_66m_pin_out));



always @(posedge sen_1_dclk_buf)

  sen_1_v_data_d <= sen_1_v_data ;



rst_ctrl  RST_CTRL(

                   .rst_i(1'b1),

                   .isp_rst(1'b1) ,

                   .clk(clk_66m),

                   .power_up_rst(power_up_rst) ,

                   .rst_o()

                  );



   

filter filter_sen_1_hsync(.clk(sen_1_dclk_buf), .pin_in(sen_1_hsync), .filtered_out(sen_1_hsync_fil));

filter filter_sen_1_vsync(.clk(sen_1_dclk_buf), .pin_in(sen_1_vsync), .filtered_out(sen_1_vsync_fil));



spi_flash_mover spi_flash_mover(

                                 .clk_sys (clk_66m) ,

                                 .rst_n   (power_up_rst) ,                                                    



                                 .spi_cs  (sf_cs) ,

                                 .spi_clk (sf_sck) ,

                                 .spi_di  (sf_sdi) ,

                                 .spi_do  (sf_sdo) ,



                                 .sram_wdata_2 (sram_wdata_2) ,

                                 .sram_waddr_2 (sram_waddr_2) ,

                                 .sram_wren_2  (sram_wren_2) ,



                                 .spi_init_done (spi_init_done)

                               );



sensor_proc sensor_proc_sen1(

                              .sen_sdo           (), //输出到海思的SDO；

                              .sen_hsync         (sen_1_hsync_fil ), //输出的HSYNC到海思 

                              .sen_vsync         (sen_1_vsync_fil ), //输出的VSYNC到海思  

                              .sen_v_data        (sen_1_v_data_d), //视频数据

                              .sen_dclk          (sen_1_dclk_buf  ), //输出到海思的数据时钟     

                              .valid_data_period (sen_1_valid_data_period),

                              .wren_0            (sen_1_wren_0),

                              .wren_1            (sen_1_wren_1),

                              .valid_dot_cnt     (valid_dot_cnt_sen_1),

                              .line_valid_static_error (line_valid_static_error_1),

                              .dot_cnt           (dot_cnt_1),

                              .dot_cnt_total     (dot_cnt_total_1),

                              .spi_init_done     (spi_init_done) 

                            );                                                                         

                 

sram_controller sram_controller(

                                 .sen_1_hsync             (sen_1_hsync_fil ),                                     

                                 .sen_1_vsync             (sen_1_vsync_fil ),                                     

                                 .sen_1_v_data            (sen_1_v_data)    ,                                     

                                 .sen_1_dclk              (sen_1_dclk_buf  ),     

                                                                      

                                 .valid_data_period_sen_1 (sen_1_valid_data_period),

                                 .valid_dot_cnt_sen_1     (valid_dot_cnt_sen_1),

                                                           

                                 .spi_init_done_sen_1     (spi_init_done),                         



                                 .clk_sys       (clk_66m) ,

                                 .rst_n         (power_up_rst) ,

                                 

                                 .sram_addr      (sram_address_1) ,

                                 .sram_io_1      (sram_io_1) ,   

                                 .sram_wen_1     (we_1) ,                

                                 .sram_oen_1     (oe_1) , 

                                 

                                 .sram_rden_2    (sram_rden_2) , 

                                 .sram_raddr_2   (sram_raddr_2) , 

                                 .sram_din_2     (sram_io_2) ,             

                                 

                                 .vsync_out      (vsync_in_his_out     ) ,       

                                 .hsync_out      (hsync_in_his_out     ) ,       

                                 .video_data_out (video_data_in_his_out) ,

                                 .dummy_out      (dummy_out)                                    

                               );



reg                  vsync_in_d ;

reg                  hsync_in_d ;

reg    [11:0]        video_data_in_d ;

reg    [15:0]        sram_din_2_d ;



always @(posedge clk_66m)

  sram_din_2_d <= sram_io_2 ;

  

//assign dummy_out = sram_io_2 ; //|sram_din_2_d ;



always @(posedge sen_1_dclk_buf)

begin

  vsync_in_d      <= sen_1_vsync  ;     

  hsync_in_d      <= sen_1_hsync  ;     

  video_data_in_d <= sen_1_v_data ; 

end



assign his_sdo    = sen_1_sdo    ;

assign his_dclk   = his_clk_source ; //clk_66m_pin_out ; //sen_1_dclk_buf ;  



//assign his_hsync  = sen_1_hsync      ;

//assign his_vsync  = sen_1_vsync      ;

//assign his_v_data = sen_1_v_data ;

        

assign his_hsync  = hsync_in_his_out      ;

assign his_vsync  = vsync_in_his_out      ;

assign his_v_data = video_data_in_his_out ;

        

endmodule

module sensor_proc(

                    sen_sdo    , //输出到海思的SDO；

                    sen_hsync  , //输出的HSYNC到海思 

                    sen_vsync  , //输出的VSYNC到海思  

                    sen_v_data , //视频数据

                    sen_dclk,    //输出到海思的数据时钟     

                    valid_data_period ,

                    wren_0 ,

                    wren_1 ,

                    valid_dot_cnt ,

                    line_valid_static_error ,

                    dot_cnt ,

                    dot_cnt_total ,

                    spi_init_done                             

                  );



input               sen_sdo    ; //输出到海思的SDO；

input               sen_hsync  ; //输出的HSYNC到海思 

input               sen_vsync  ; //输出的VSYNC到海思  

input   [11:0]      sen_v_data ; //视频数据

input               sen_dclk   ; //输出到海思的数据时钟       

output              valid_data_period ;

output              wren_0 , wren_1 ;

output  [15:0]      valid_dot_cnt ;

output              line_valid_static_error ;

output  [15:0]      dot_cnt ;

output  [23:0]      dot_cnt_total ;

input               spi_init_done ;



parameter           INEFFECTIVE_OB_LEN    = 16 ;        

parameter           IGNORED_AREA_LEN      = 24 ;        

parameter           COLOR_PROCESS_LEH     = 8 ;        

parameter           IMAGE_WIDTH           = 1920 ;        

parameter           FRONT_INVALID_LEN     = INEFFECTIVE_OB_LEN + IGNORED_AREA_LEN + COLOR_PROCESS_LEH ;



reg     [11:0]      sen_v_data_d1 ; 

reg     [11:0]      sen_v_data_d2 ; 

reg     [11:0]      sen_v_data_d3 ; 

reg     [11:0]      sen_v_data_d4 ; 

reg     [11:0]      sen_v_data_d5 ; 

reg     [11:0]      sen_v_data_d6 ; 

reg     [11:0]      sen_v_data_d7 ; 

reg                 active_data_period ; //SAV和EAV之间的区域

reg                 valid_data_period  ; //真正有效的数据区域，不包括前后的INEFFECTIVE区域



reg     [15:0]      line_cnt ;

reg     [15:0]      dot_cnt ;

reg     [15:0]      valid_dot_cnt ;

reg                 sensor_valid_frame ; //表示一帧中开始有数据了



reg                 sen_hsync_d1 , sen_hsync_d2 ;

reg                 sen_vsync_d1 , sen_vsync_d2 ;



wire                hsync_r = sen_hsync_d1 & (~sen_hsync_d2) ;

wire                hsync_f = sen_hsync_d2 & (~sen_hsync_d1) ;



wire                vsync_r = sen_vsync_d1 & (~sen_vsync_d2) ;

wire                vsync_f = sen_vsync_d2 & (~sen_vsync_d1) ;

reg                 wren_0 , wren_1 ;

reg                 active_data_period_d ;

wire                active_data_period_r = active_data_period & (~active_data_period_d) ;

reg     [15:0]      active_line_cnt ; //统计SAV有效的行数计数器。



reg     [7:0]       sen_hsync_cnt ; 

reg                 line_valid_static_error ;

 

reg     [23:0]      dot_cnt_total ;

 

always @(posedge sen_dclk)

line_valid_static_error <= (sen_hsync_cnt == 20) & (dot_cnt > 100) & (dot_cnt != 2004) ;

 

always @(posedge sen_dclk)

if (~sen_hsync)

  sen_hsync_cnt <= 16'd0 ;

else if (sen_hsync_cnt != 150)

  sen_hsync_cnt <= sen_hsync_cnt + 16'd1 ;  





always @(posedge sen_dclk)  

if (sen_hsync_cnt == 8'd60)

  valid_dot_cnt <= 16'd0 ;

else if (valid_data_period)

begin

  if (valid_dot_cnt != (IMAGE_WIDTH - 1))

    valid_dot_cnt <= valid_dot_cnt + 16'd1 ;

end



always @(posedge sen_dclk)  

if ((~sen_vsync)|(sen_hsync_cnt == 8'd60))

  wren_0 <= 1'b0 ;

else if (dot_cnt == (FRONT_INVALID_LEN - 1))

  wren_0 <= 1'b1 ;

else if (dot_cnt == (FRONT_INVALID_LEN - 1 + 480))

  wren_0 <= 1'b0 ;

else if (dot_cnt == (FRONT_INVALID_LEN - 1 + 960))

  wren_0 <= 1'b1 ;

else if (dot_cnt == (FRONT_INVALID_LEN - 1 + 1440))

  wren_0 <= 1'b0 ;



always @(posedge sen_dclk)  

if ((~sen_vsync)|(sen_hsync_cnt == 8'd60))

  wren_1 <= 1'b0 ;

else if (dot_cnt == (FRONT_INVALID_LEN - 1 + 480))

  wren_1 <= 1'b1 ;

else if (dot_cnt == (FRONT_INVALID_LEN - 1 + 960))

  wren_1 <= 1'b0 ;

else if (dot_cnt == (FRONT_INVALID_LEN - 1 + 1440))

  wren_1 <= 1'b1 ;

else if (dot_cnt == (FRONT_INVALID_LEN - 1 + 1920))

  wren_1 <= 1'b0 ;



always @(posedge sen_dclk)  

if ((~sen_vsync)|(sen_hsync_cnt == 8'd60)|(~spi_init_done))

  valid_data_period <= 1'b0 ;

else if ((dot_cnt == (FRONT_INVALID_LEN - 1))&(active_line_cnt > 16'd25)&(active_line_cnt <= 16'd25 + 1080) & spi_init_done)

  valid_data_period <= 1'b1 ;

else if(valid_dot_cnt == (IMAGE_WIDTH - 1))

  valid_data_period <= 1'b0 ;



always @(posedge sen_dclk)  

begin

  sen_vsync_d2 <= sen_vsync_d1 ;

  sen_vsync_d1 <= sen_vsync ;

  sen_hsync_d2 <= sen_hsync_d1 ;

  sen_hsync_d1 <= sen_hsync ;

end



always @(posedge sen_dclk)  

if (~sen_vsync)

  line_cnt <= 16'd0 ;

else if (sensor_valid_frame & hsync_f)

  line_cnt <= line_cnt + 16'd1 ;



always @(posedge sen_dclk)  

if (~sen_vsync)

  sensor_valid_frame <= 1'b0 ;

else if (active_data_period)

  sensor_valid_frame <= 1'b1 ;



always @(posedge sen_dclk)  

if(~sen_vsync_d2)

  dot_cnt_total <= 24'd0 ;

else  if(sen_hsync_cnt == 8'd60)

  dot_cnt_total <= dot_cnt_total + dot_cnt ;



always @(posedge sen_dclk)  

if(sen_hsync_cnt == 8'd60)

  dot_cnt <= 16'd0 ;

else if (active_data_period)

  dot_cnt <= dot_cnt + 16'd1 ;



wire [3:0] sen_v_data_d7_sum = sen_v_data_d7[11]+sen_v_data_d7[10]+sen_v_data_d7[9]+sen_v_data_d7[8]+sen_v_data_d7[7]+sen_v_data_d7[6]+sen_v_data_d7[5]+sen_v_data_d7[4]+sen_v_data_d7[3]+sen_v_data_d7[2]+sen_v_data_d7[1]+sen_v_data_d7[0];

wire [3:0] sen_v_data_d6_sum = sen_v_data_d6[11]+sen_v_data_d6[10]+sen_v_data_d6[9]+sen_v_data_d6[8]+sen_v_data_d6[7]+sen_v_data_d6[6]+sen_v_data_d6[5]+sen_v_data_d6[4]+sen_v_data_d6[3]+sen_v_data_d6[2]+sen_v_data_d6[1]+sen_v_data_d6[0];

wire [3:0] sen_v_data_d5_sum = sen_v_data_d5[11]+sen_v_data_d5[10]+sen_v_data_d5[9]+sen_v_data_d5[8]+sen_v_data_d5[7]+sen_v_data_d5[6]+sen_v_data_d5[5]+sen_v_data_d5[4]+sen_v_data_d5[3]+sen_v_data_d5[2]+sen_v_data_d5[1]+sen_v_data_d5[0];

wire [3:0] sen_v_data_d4_sum = sen_v_data_d4[11]+sen_v_data_d4[10]+sen_v_data_d4[9]+sen_v_data_d4[8]+sen_v_data_d4[7]+sen_v_data_d4[6]+sen_v_data_d4[5]+sen_v_data_d4[4]+sen_v_data_d4[3]+sen_v_data_d4[2]+sen_v_data_d4[1]+sen_v_data_d4[0];

wire [3:0] sen_v_data_d3_sum = sen_v_data_d3[11]+sen_v_data_d3[10]+sen_v_data_d3[9]+sen_v_data_d3[8]+sen_v_data_d3[7]+sen_v_data_d3[6]+sen_v_data_d3[5]+sen_v_data_d3[4]+sen_v_data_d3[3]+sen_v_data_d3[2]+sen_v_data_d3[1]+sen_v_data_d3[0];

wire [3:0] sen_v_data_d2_sum = sen_v_data_d2[11]+sen_v_data_d2[10]+sen_v_data_d2[9]+sen_v_data_d2[8]+sen_v_data_d2[7]+sen_v_data_d2[6]+sen_v_data_d2[5]+sen_v_data_d2[4]+sen_v_data_d2[3]+sen_v_data_d2[2]+sen_v_data_d2[1]+sen_v_data_d2[0];

wire [3:0] sen_v_data_d1_sum = sen_v_data_d1[11]+sen_v_data_d1[10]+sen_v_data_d1[9]+sen_v_data_d1[8]+sen_v_data_d1[7]+sen_v_data_d1[6]+sen_v_data_d1[5]+sen_v_data_d1[4]+sen_v_data_d1[3]+sen_v_data_d1[2]+sen_v_data_d1[1]+sen_v_data_d1[0];

wire [3:0] sen_v_data_sum    = sen_v_data[11]+sen_v_data[10]+sen_v_data[9]+sen_v_data[8]+sen_v_data[7]+sen_v_data[6]+sen_v_data[5]+sen_v_data[4]+sen_v_data[3]+sen_v_data[2]+sen_v_data[1]+sen_v_data[0];



always @(posedge sen_dclk)  

if (~sen_vsync)

  active_data_period <= 1'b0 ;

//else if ((sen_v_data == 12'h800) & (sen_v_data_d1 == 12'h000) & (sen_v_data_d2 == 12'h000) & (sen_v_data_d3 == 12'hfff))

else if ((sen_v_data_sum <= 4'd2) & (sen_v_data_d1_sum <= 4'd1) & (sen_v_data_d2_sum <= 4'd1) & (sen_v_data_d3_sum >= 4'd10) & (sen_v_data_d4_sum <= 4'd1) & (sen_v_data_d5_sum <= 4'd1))

  active_data_period <= 1'b1 ;                                                                

//else if ((sen_v_data == 12'h9d0) & (sen_v_data_d1 == 12'h000) & (sen_v_data_d2 == 12'h000) & (sen_v_data_d3 == 12'hfff))

else if ((sen_v_data_d1_sum <= 4'd1) & (sen_v_data_d2_sum <= 4'd1) & (sen_v_data_d3_sum >= 4'd10))

  active_data_period <= 1'b0 ;



always @(posedge sen_dclk)  

  active_data_period_d <= active_data_period ;



always @(posedge sen_dclk)  

if (~sen_vsync)

  active_line_cnt <= 16'd0 ;

else if (active_data_period_r)  

  active_line_cnt <= active_line_cnt + 16'd1 ; 

  

always @(posedge sen_dclk)  

begin

  sen_v_data_d7 <= sen_v_data_d6 ;

  sen_v_data_d6 <= sen_v_data_d5 ;

  sen_v_data_d5 <= sen_v_data_d4 ;

  sen_v_data_d4 <= sen_v_data_d3 ;

  sen_v_data_d3 <= sen_v_data_d2 ;

  sen_v_data_d2 <= sen_v_data_d1 ;

  sen_v_data_d1 <= sen_v_data ;

end



  

endmodule