基于FPGA的VGA显示矩形框_VGA接口设计_VGA信号处理_明德扬资料

VGA显示矩形

1功能概述

VGA(Video Graphics

Array,即显示绘图阵列)接口,就是显卡上输出模拟信号的接口,也叫D-Sub接口。VGA接口作为一种视频传输标准,在当时具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点,在彩色显示器领域得到了广泛的应用。VGA接口自IBM在1987年随PS/2机一起推出以来,成为电脑显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数的显卡都带有此种接口。

VGA类型的显示驱动需要比较高的扫面频率和尽量短的处理时间,因而通过FPGA来实现VGA显示的驱动和控制非常有效。在FPGA中,使用少量的资源即可产生VGA各种信号,利用FPGA完成的VGA显示控制,可以使图像显示脱离PC机的控制,形成体积小、功耗低的嵌入式格式。将该模式扩展运用到便携式或者手持式设备中,更是具备实际运用价值。

本案例在分辨率640*480,帧长800*525的VGA接口的显示屏中,运用FPGA实现矩形图像,作为整个采集系统显示的参考,具备极大的实用价值。具体功能要求:

本项目要求如下:

(1)该VGA接口输出的图像分辨率为下列表格中第一种640*480,即帧长为800*525。

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(2)依次完成以下图像显示:在显示屏边缘上显示一个红色边框(边框宽为20像素),在屏幕的中央显示一个绿色矩形(矩形长为150像素,高为100像素)。

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图1显示图像要求

2设计思路

VGA显示中,FPGA需要产生5个信号:R、G、B三基色信号,行同步信号HS和场同步信号VS,接口对应孔如下所示:

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图3三基色混色原理
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表1三基色颜色编码2

上表的RBG一共有8组合,也就是说可以产生8种颜色,但是显示器显示的色彩是非常丰富的,远多于8种颜色。那么,这是如何做到的呢?

对于显示器来说,RGB的三个信号其实是模拟信号,其电平的高低,可以表示颜色的深浅,利用这个原理,就可以产生丰富的色彩。为了控制电压的高低,我们必须用到DA芯片。例如,下图中FPGA产生RGB三种信号,这时RGB都是多位的数字信号。DA芯片根据数字信号的值,产生不同电压的模拟信号rgb。

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3程序设计

顶层模块代码


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