VGA彩条信号发生器.docx

FPGA课程设计报告—VGA彩条信号发生器 学 院： 班 级： 学 号： 姓 名： 完成日期：目录一．设计课题背景.......................................................................2二．设计要求...............................................................................2三．设计原理..............................................................................2四. 设计方案..............................................................................3五. 电路图..................................................................................5六. 结果图..................................................................................5七. 实验心得..............................................................................7附录.............................................................................................8一．设计背景实验设计了基于VHDL描述的VGA显示控制器，通过FPGA控制CRT显示器显示色彩和图形，完成的功能包括横向和纵向彩色条幅的显示以及正方形色块。二．设计要求1. 熟练掌握 VHDL语言和QuartusII 软件的使用。2. 理解状态机的工作原理和设计方法。3. 熟悉 VGA 接口协议规范。4.通过对VGA接口的显示控制设计，理解VGA接口的时序工作原理。5. 利用 FPGA 实现 VGA 彩条信号发生器.6. 可以产生彩色横条, 彩色竖条信号, 彩色棋盘格信号.7. 由一个按键按照顺序选择不同模式的信号输出.设计原理1、显示控制原理常见的彩色显示器一般由阴极射线管(CRT)构成，彩色由GRB(Green Red Blue)基色组成。显示采用逐行扫描的方式解决，阴极射线枪发出电子束打在涂有荧光粉的荧光屏上，产生GRB基色，合成一个彩色像素。扫描从屏幕的左上方开始，从左到右，从上到下，逐行扫描，每扫完一行，电子束回到屏幕的左边下一行的起始位置，在这期间，CRT、对电子束进行消隐，每行结束时，用行同步信号进行行同步；扫描完所有行，用场同步信号进行场同步，并使扫描回到屏幕的左上方，同时进行场消隐，并预备进行下一次的扫描。2、VGA时序信号计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，被显卡中的数字/模拟转换器转变为R、G、B 三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备，如模拟CRT 显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。VGA彩条信号产生 彩条信号产生模块包括了彩条模式控制、竖彩条发生、横彩条发生和棋盘格发生三个模块。彩条模式控制可以用一个控制端口来实现。竖彩条发生模块根据行点数器cc的计数值来产生彩条，横彩条发生模块根据列点数器LL 的计数值来产生彩条，棋盘格的彩条就可以用横彩条和竖彩条异或来得到。四．设计方案用户输入接口VGA显示控制器CRT显示器（一）系统结构框图图（一） VGA显示控制器系统结构框图 VGA显示控制器的输入是用户控制信息，如显示模式的切换命令、图形移动的控制命令等。控制器根据用户的输入信息，决定工作模式，这里定义为横彩模式、纵彩模式、棋盘模式。颜色信息的产生、显示器扫描同步信号等由VGA控制器产生，其输出为CRT显示器。系统逻辑功能划分图（二） VGA显示控制器系统逻辑框图五．电路图图（三）电路图六．结果图图（四）横彩条图（五）纵彩条图（六）棋盘彩条七．实验心得本实验在课编程技术的基础上，根据VGA原理，运用VHDL描述语言实现了VGA控制设计的方案。再设计的过程中，遇到了很多问题，在设