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1.概述
设计FPGA，产生一个矩形图像信号。
所用软件工具为Altera公司的QuartusII13.1开发工具和Mentor公司
的-Altera13.1仿真工具，所用的硬件平台为友晶公司DE0实验板。
2.实现原理
一组VGA信号包括5个有效信号。其中行同步信号（HS）和场同步信号
（VS）用于VGA信号同步，这两个信号与TTL逻辑电平兼容。三个模拟信号
用来控制红绿蓝三基色信号，这三个信号电压范围为0.7-1.0V。通过改变RGB这
三个模拟信号的电平，所以的其他颜色信号都可以由此产生。
常见的标准VGA显示器由行、列像素点构成的网格组成。一般VGA显示器至
少有480行，每行640个像素点构成，如图1所示。每个像素点依据红绿蓝信号
状态可以显示各种不同的颜色。
图1VGA显示器扫描线示意图
每个VGA显示器都有同步时钟，该VGA时钟的工业标准频率为
25.175MHz。在行同步和场同步信号的控制下，显示器可以一定的方式刷新屏幕。
如图1所示，当第一个像素点（左上角（0,0））被刷新以后，显示器继续刷新同
一行上其他的像素点。当显示器扫描到屏幕底部且受到场同步脉冲信号时，显示
器又开始从屏幕左上角第一个像素点开始刷新。图2图（a）、（b）所示为VGA行
扫描、场扫描的时序图。
图2VGA行、场扫描的时序图
VGA工作频率及整个屏幕上的总像素点数决定了更新每个像素及整个
屏幕所需时间。下面的可以用来计算显示器完成刷新的时间：
像素点刷新时间为：
1
T==40ns
pixelf
CLK
行扫描时间为：
T=A=B+C+D+E=(T×640像素点)+行扫描保护时间=31.77μs
ROWpixel
屏幕扫描时间为：
T=O=P+Q+R+S=(T×480行)+场扫描保护时间=16.6ms
screenROW
其中，f=25.175MHz。行扫描保护时间包括B、C、E。行扫描保护时间
CLK
包括P、Q、S。
当显示器扫描到屏幕上的某个期望点是，通过发送红绿蓝、行同步及场同步
信号即可在屏幕上输出图像。
图3所示为DE0开发板上DB15的VGA连接器信号引脚与FPGA信号之间的
连接原理图及VGA信号定义，VGA_R3-VGA_R0、VGA_G3-VGA_G0和VGA_B3-VGA_B0
是FPGA输出的四位RGB数据。图中的电阻网络用来将FPGA输出的TTL信号转换
为VGA所需的RGB模拟信号电压。
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