VGA最早指的是显示器640X480这种显示模式。
VGA技术的应用还主要基于VGA显示卡的计算机、笔记本等设备,而在一些既要求显示彩色高分辨率图像又没有必要使用计算机的设备上,VGA技术的应用却很少见到。本文对嵌入式VGA显示的实现方法进行了研究。
基于这种设计方法的嵌入式VGA显示系统,可以在不使用VGA显示卡和计算机的情况下,实现VGA图像的显示和控制。系统具有成本低、结构简单、应用灵活的优点,可广泛应用于超市、车站、飞机场等公共场所的广告宣传和提示信息显示,也可应用于工厂车间生产过程中的操作信息显示,还能以多媒体形式应用于日常生活。
VGA接口
VGA接口: VGA,Video Graphics Array;VGA接口是一种D型接口,采用非对称分布的15pin 连接方式,共有15针,分成3排,每排5个孔。
VGA接口共有15针,分成3排,每排5个孔,是显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号(水平和垂直信号)。
一般在VGA接头上,会1,5,6,10,11,15等标明每个接口编号。如果没有,如上图所示编号。
VGA接口15根针,其对应接口定义如下:
1.红基色 red
2.绿基色 green
3.蓝基色 blue
4.地址码 ID Bit(也有部分是RES,或者为ID2显示器标示位2)
5.自测试 ( 各家定义不同 )(一般为GND)
6.红地
7.绿地
8.蓝地
9.保留 ( 各家定义不同 )(KEY··我也不是很理解)
10. 数字地
11.地址码(ID0显示器标示位0)
12.地址码(ID1显示器标示位1)
13.行同步
14.场同步
15.地址码 ( ID3或显示器标示位3 )
VGA接口是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。
工作原理,是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。
而对于LCD、DLP等数字显示设备,显示设备中需配置相应的A/D(模拟/数字)转换器,将模拟信号转变为数字信号,在经过D/A和A/D2次转换后,不可避免地造成了一些图像细节的损失。使用VGA连接设备,线缆长度最好不要超过10米,而且要注意接头是否安装牢固,否则可能引起图像中出现虚影
通过对VGA显示卡基本工作原理的分析可知,要实现VGA显示就要解决数据来源、数据存储、时序实现等问题,其中关键还是如何实现VGA时序。
VGA的标准参考显示时序如图2所示。
行时序和帧时序都需要产生同步脉冲(Sync a)、显示后沿(Back porch b)、显示时序段(Display interval c)和显示前沿(Front porch d)四个部分。
几种常用模式的时序参数如表1所示。
首先,根据刷新频率确定主时钟频率,然后由主时钟频率和图像分辨率计算出行总周期数,再把表1中给出的a、b、c、d各时序段的时间按照主计数脉冲源频率折算成时钟周期数。
在CPLD中利用计数器和RS触发器,以计算出的各时序段时钟周期数为基准,产生不同宽度和周期的脉冲信号,
再利用它们的逻辑组合构成图2中的a、b、c、d各时序段以及D/A转换器的空白信号BLANK和同步信号SYNC。