基于FPGA的VGA驱动设计-电子技术应用.PDF

FPGA 培训专家 《基于FPGA 的VGA驱动》 设计 至芯科技教研部 李昭 2017-3-29 至芯科技论坛 FPGA 培训专家 至芯科技官网： 至芯科技技术论坛： 至芯科技淘宝网址： /?spm a230r.7195193.1997079 397.2.9gJ436 至芯科技腾讯课堂： /course/list/%E8%87%B3%E8%8A%AF%E7%A7%91%E 6%8A%80 至芯科技-fpag交流群(QQ)：282124839 至芯科技fpga就业班火爆招生中，全国统一咨询热线：400-6810708 至芯科技论坛 FPGA 培训专家 《基于FPGA 的VGA驱动》设计 设计背景： VGA (Video Graphics Array) 即视频图形阵列，是IBM 于1987 年随 PS/2 机(PersonalSystem 2)一起推出的使用模拟信号的一种视频传输 标准。这个标准对于现今的个人电脑市场已经十分过时。但在当时具 有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域取得 了广泛的应用，是众多制造商所共同支持的一个低标准。 设计原理: VGA 的实体图与接口示意图，如下图所示，它有15 个针孔： 在开发板 （ZX_1）中，VGA 的电路原理图如下图所示： 至芯科技论坛 FPGA 培训专家 通过原理图，我们不难发现，VGA 需要我们控制的接口只有5 个： 信号定义 信号描述 Hsync （行同步） 用于显示器扫描一行 Vsync （场同步） 用于显示器扫描一场 Red （红基色） 产生红色模拟信号 Green （绿基色） 产生绿色模拟信号 Blue （蓝基色） 产生蓝色模拟信号 显示器的扫描规律是什么？本设计采用逐行扫描，逐行扫描是扫 描从屏幕左上角一点开始，从左向右逐点扫描，每扫描完一行，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；当扫描完所有的行， 形成一帧，用场同步信号进行场同步，并使扫描回到屏幕左上方，同 时进行场消隐，开始下一帧。通过这种扫描规律，很容易看出，在设 计两个有效范围计数器时，场同步信号计数器是以行同步信号计数器 为周期的。 VGA 的显示标准如下表所示： 至芯科技论坛 FPGA 培训专家 显示模式 时钟(MHz) 行扫描时序 （像素数） 场扫描时序 （行数） a b c d e a b c d e 640*480@60 25.175 96 48 640 16 800 2 33 480 10 525 640*480@75 31.5 64 120 640 16 840 3 16 480 1 500 800