二货哈士奇1. 项目背景与核心需求
在安防监控、医疗影像、虚拟现实等领域，多路视频的实时拼接是一个基础但关键的需求。传统方案依赖高性能GPU或专用ASIC芯片，而基于FPGA的实现则能以更低的功耗和更灵活的架构完成这一任务。紫光同创作为国产FPGA的重要厂商，其Pango系列芯片在视频处理领域有着广泛应用。
这个项目的核心目标是在紫光同创FPGA平台上，用纯Verilog实现4路1920x1080@60Hz HDMI视频的实时拼接。与常见的两路拼接不同，四路拼接面临更大的数据吞吐量和更复杂的同步问题——每秒钟需要处理近5GB的原始像素数据（1920x1080460*24bit）。
提示：HDMI 1.4标准下，1080p60的视频像素时钟为148.5MHz，这意味着FPGA需要在一个时钟周期内完成4个像素的拼接运算。
需要模型API调用？ 免费领10W Token，多模型网关一键接入 Claude、DeepSeek 等主流模型。
2. 硬件架构设计与选型
2.1 FPGA选型考量
紫光同创PG2L100H系列是较合适的选择，其关键特性包括：
- 100K逻辑单元（等效Xilinx Artix-7级别）
- 内置4个硬核MIPI D-PHY（可配置为HDMI接收）
- 72个18x18乘法器
- 4.5Mb块RAM
下表对比了不同型号的资源情况：
| 型号 | 逻辑单元 | DSP块 | 块RAM | 最大IO带宽 |
|---|---|---|---|---|
| PG2L50H | 50K | 180 | 2.3Mb | 12Gbps |
| PG2L100H | 100K | 360 | 4.5Mb | 16Gbps |
| PG2L200H | 200K | 720 | 9Mb | 24Gbps |
选择PG2L100H的考虑是：4路视频处理需要至少3Mb RAM用于行缓存（每路1080行需要1920424bit缓存），同时DSP资源要满足实时缩放需求。
2.2 HDMI接口方案
采用Silicon Image SiI9135作为HDMI接收芯片，其特性包括：
- 支持4路独立HDMI 1.4输入
- 输出并行RGB 24bit + HS/VS/DE信号
- 内置