Viktor Glebov

File Format Description ‘cells’

Props	Info
Автор	Viktor Glebov (V01G04A81)
File Format	`*.cells`
File size	16384 bytes (16 KB)
Structure	- 256 tiles - Tile size: 8x8 pixels - Pixel format: HRGB2222 (8-bit)
Tile size	8x8 pixels
Bytes/Tile row	8 bytes

Описание

Файл с расширением .cells представляет собой бинарное представление видеоданных, организованное в специализированном построчном layout, производном от содержимого видеопамяти и используемом в платформе CMBoards (STM32 + FPGA + SDRAM).

Файл содержит фиксированный набор из 256 тайлов, каждый размером 8×8 пикселей с форматом 8 бит на пиксель.

Особенностью данного формата является построчная организация данных: каждая строка (scanline) всех 256 тайлов содержит 256 × 8 пикселей = 2048 байт (0x800)

Видео - Демонстрация

Зачем нужен этот формат?

Оптимизирован для построчного доступа к SDRAM
Позволяет считывать строки всех 256 тайлов за одну burst-операцию
Идеально подходит для конвейеров рендеринга на базе FPGA

Примеры

Пример #1
256 cells 8x8

Пример #2
256 cells 8x8

Pixel Format

Формат пикселя: HRGB2222 (8 бит)

Битовая структура (MSB → LSB):

bit 7-6 : H (2 бита, назначение определяется аппаратной реализацией)
bit 5-4 : R (2 бита, красный)
bit 3-2 : G (2 бита, зелёный)
bit 1-0 : B (2 бита, синий)

Порядок пикселей в строке тайла: слева направо (от младшего адреса к старшему).

Биты H (bit 7-6) используются как модификатор цвета. При преобразовании в RGB они формируют XOR-маску (COLXOR), которая применяется к значениям каналов R, G и B после их расширения до 4 бит и перед финальным расширением до 8 бит.

Color Conversion

Преобразование 8-бит uint8_t в 24-бит RGB 8:8:8 - CLR32RGB(V)

vhcolors.hpp

#pragma once

#include <stdint.h>

#define COL2B(X, SHL)   ( ( (X) >> SHL ) & 3 )
#define COLDBL(C2B)     ( ( (C2B) << 2 ) | (C2B) )
#define COLQRT(C4B)     ( ( (C4B) << 4 ) | (C4B) )
#define COLXOR(X)       ( ( ( (X) >> 5) & 4 ) | ( ( (X) >> 5) & 2) )
#define COLF8(X,N)      COLQRT( ( COLDBL( COL2B(X,N) )  ^ COLXOR(X) ) )
#define CLRR8(X)        COLF8((X), 4)
#define CLRG8(X)        COLF8((X), 2)
#define CLRB8(X)        COLF8((X), 0)
#define CLRSH(X,N)      ((X)<<N)
#define CLR32RGB(X)     (CLRSH(CLRR8(X),  0) | CLRSH(CLRG8(X), 8) | CLRSH(CLRB8(X), 16))
#define CLR32BGR(X)     (CLRSH(CLRR8(X), 16) | CLRSH(CLRG8(X), 8) | CLRSH(CLRB8(X),  0))
#define SWAPRB(X)       ( ( ( X & 0xFF ) << 16) | ( X & 0xFF00) | ( (X>>16) & 0xFF ) )

Memory Layout

Row 0: [tile0][tile1][tile2] … [tile255] Row 1: [tile0][tile1][tile2] … [tile255]

Примеры:

Tile #0,  row 0: offset = 0 * 0x800 +  0 * 8
Tile #2,  row 2: offset = 2 * 0x800 +  2 * 8
Tile #5,  row 3: offset = 3 * 0x800 +  5 * 8
Tile #42, row 7: offset = 7 * 0x800 + 42 * 8
...

Первая строка всех 256 тайлов находится по адресу 0x0000, вторая 0x0800, третья 0x1000 …

Смещение (offset) вычисляется по формуле:

offset = row * 0x800 + tile_index * 8

Где:

- row = 0..7
- tile_index = 0..255

Особенности конфигурации SDRAM

Формат оптимизирован для последовательного burst-доступа SDRAM. После активации строки (ACTIVATE) данные могут считываться непрерывно, при этом количество одновременно считываемых тайлов зависит от ширины шины памяти :

1x SDRAM x16 — за непрерывный burst покрывается до 64 тайлов
1x SDRAM x32 — до 128 тайлов
2x SDRAM x32 — до 256 тайлов

SDRAM 16-bit

SDRAM 32-bit

SDRAM Read / Write

CMBoards configuration:

CMBoards — custom hardware platform based on STM32 MCU + Xilinx FPGA + external SDRAM.

CMBoards HDM32F407HDMI : STM32F407 + XC6SLX9 + 1x SDRAM x16 + HDMI_OUT
CMBoards HDM32F746HDMI : STM32F746 + XC6SLX9 + 1x SDRAM x32 + HDMI_OUT
CMBoards HDM32H750HDMI : STM32F750 + XC6SLX9 + 1x DDR x32 + HDMI_OUT
CMBoards HDM32F746TFT7 : STM32F746 + XC6SLX16 + 2x SDRAM x32 + TFT7_800_480
CMBoards HDM32H750TFT7 : STM32H750 + XC6SLX16 + 1x DDR x32 + TFT7_800_480

Ограничения

Размер файла фиксирован: 16384 байта
Данные хранятся без сжатия

Links :

BRD32F407HDMIR3 Board Details