您知道如何实现基于VGA接口的FPGA吗?

您知道2如何实现基于VGA接口的FPGA吗? FPGA是单片机的重要组成部分之一,而VGA是FPGA的通用接口。

本文以VGA接口为例,说明如何基于VGA接口实现FPGA。

VGA输出信号共有5个有效信号,即:VGA_RED(红色端子),VGA_BLUE(蓝色端子),VGA_GREEN(绿色端子),VGA_HSYNC(水平同步端子),VGA_VSYNC(垂直同步端子)。

如果使用水平扫描方法且分辨率为640 x 480,则需要:时钟频率为25MHz(或也可以使用28.3MHz,请参阅VGA文档)。

水平同步终端的输出信号由4个级组成,每个级共占用800个时钟周期。

脉冲周期(用于同步):96个周期,输出低电平前端周期(用于缓冲):48个周期,输出高电平显示周期(用于显示):640个周期,每个时钟周期显示一个像素内容,读取要显示的红色,蓝色和绿色端子的信息。

同步端子输出高电平。

后端周期(用于缓冲):16个周期,输出高电平垂直同步端子的输出信号也包含4个阶段,因为它是水平扫描,所以在垂直同步的显示周期中,水平同步端子将是正确的显示时,它包含480个水平同步周期,并扫描480行内容。

也可以说,屏幕的内容是在垂直同步时段中显示的。

垂直同步终端的脉冲周期为2个水平同步周期。

后端时段为29个水平同步时段;显示周期为480个水平同步周期;前端周期是10个水平同步周期,因此周期总数为[latex] T =(480 + 2 + 10 + 29)*(96 + 16 + 640 + 48)= 416800 [/ latex] cycles刷新速率为[latex] f = frac {25MHz} {416800} = 59.98 Hz [/ latex]屏幕的刷新率约为60 Hz。

如果需要使用其他分辨率,则只需更改显示周期长度,并为模块提供不同的时钟周期。

显示时间之类的参数在vga_header.v文件中定义。

在写过程中,如果出现类似于“显示超出范围”的提示,则提示输入。

屏幕上出现,表示同步周期不正确。

只需更正同步周期的长度即可。

为了获得同步信号的准确定时,我们使用有限状态机对其进行控制。

以下源代码可供参考:始终@(negedge clk)begin / *垂直同步。

信号* / case(v_state)0:开始/ * TPW同步脉冲周期* / if(cv_thres == 0)beginv_sync< = 0; / *信号设置为低* / cv_en< = 0; / *计数器继续计数* /结束,否则beginv_state& lt == 1; / *输入下一个状态* / cv_en& lt == 1; / *清除计数器* / cv_value& lt; =`VGA_SYNC_V_POR_BACK-1; / *计数器设置* / v_sync& lt; = 1; / *同步信号设置为高* / endend1:开始/ * TFP前端周期* /如果(cv_thres == 0)beginv_sync& lt == 1; / *将同步信号设置为高* / v_addr< = 0; /。

/ *清除垂直地址* / cv_en& lt; = 0; / *计数器计数* /结束,否则beginv_state& lt; = 2; / *转到下一个状态* / cv_value& lt; =`VGA_SYNC_V_DISPLAY-1; / *设置计数器* / cv_en& lt; = 1; / *清除计数器* / v_sync& lt; = 1; / *将垂直同步信号设置为高* / h_state< = 0; / *设置水平同步状态* / endend2:开始/ * TDISP显示周期* /如果(cv_thres == 0)beginv_sync& lt == 1; / *将垂直同步信号设置为高* / cv_en< = 0; / *计数器计数* /结束,否则beginv_state& lt; = 3; / *转到下一个状态* / cv_value& lt; =`VGA_SYNC_V_POR_FRONT-1; / *计数器组* / cv_en& lt; = 1; / *计数器清除* / v_sync& lt; = 1; / *将垂直同步信号设置为高* / endend3:开始/ * TBP后端周期* /如果(cv_thres == 0)beginv_addr< = 0; / *清除垂直地址* / v_sync& lt; = 1; / *垂直同步将信号设置为高* / cv_en< = 0; / *计数器计数* /结束,否则beginv_state& lt; = 0; / *输入下一个状态,即状态0 * / cv_value& lt; =`VGA_SYNC_V_PUL_WIDTH-1; / *计数器设置位* / cv_en< = 1; / *清除计数器* / v_sync& lt; = 0; / *将垂直同步信号设置为低* / endendendcase / * ...... *此模块生成水平和垂直同步信号和相应的水平地址和垂直地址后,使用垂直地址和水平地址读取相应的像素信息,可以分为两种类型:图形模式:图形模式是一个像素点,我们使用BlockRAM保存这些像素信息。

由于空间有限,我们只能节省320 x 240像素,并扩大输出范围,并执行单色