SOPC硬件語言驅(qū)動VGA

1、SOPC實驗：硬件描述語言驅(qū)動VGA 電信1301 秦行U201313480實驗?zāi)康模和ㄟ^友晶DE2多媒體開發(fā)板驅(qū)動VGA顯示出各種顏色效果，從而掌握DE2開發(fā)板的使用，以及VGA的接口控制方法。實驗內(nèi)容：通過老師提供的完整的工程文件，把程序燒到開發(fā)板上，然后連接顯示器，然后通過DE2開發(fā)板上的開關(guān)控制實現(xiàn)對顯示器顏色的改變。在這個過程中，要讀懂代碼，搞清楚代碼是如何實現(xiàn)VGA接口控制的。實驗過程及結(jié)果：1、 打開工程文件2、 編譯并運行（Program，程序燒到DE2板子上）3、 運行結(jié)果 小組按照指導(dǎo)書依次撥動開關(guān)，按下按鍵，載入了不同顏色到SRAM，這里為了避免結(jié)果的冗余，只取了3次的結(jié)

2、果。1）DE2電源第一次打開時，SRAM中含有隨機數(shù)據(jù)流，顯示結(jié)果如下：2） 按下KEY1KEY1 把20x15 格子的顏色比特流寫入SRAM中，結(jié)果如下：3） 按住KEY2的同時按下KEY1能寫入單一顏色到SRAM 把 SW15:12撥到ON，然后按KEY2時安下KEY1，顯示結(jié)果如下： 發(fā)現(xiàn)單一顏色紅色被寫入。4） 把SW7:4撥到ON，然后按住KEY2的同時，按下KEY1，顯示結(jié)果如下： 發(fā)現(xiàn)單一顏色藍(lán)色被寫入。實驗原理及分析：1. VGA驅(qū)動的原理和時序 顯示器掃描方式分為逐行掃描和隔行掃描：逐行掃描是掃描從屏幕左上角一點開始，從左像右逐點掃描，每掃描完一行,電子束回到屏幕的左邊下一行

3、的起始位置，在這期間，CRT對電子束進(jìn)行消隱，每行結(jié)束時，用行同步信號進(jìn)行同步；當(dāng)掃描完所有的行，形成一幀，用場同步信號進(jìn)行場同步，并使掃描回到屏幕左上方，同時進(jìn)行場消隱,開始下一幀。隔行掃描是指電子束掃描時每隔一行掃一線，完成一屏后在返回來掃描剩下的線，隔行掃描的顯示器閃爍的厲害，會讓使用者的眼睛疲勞。本實驗實現(xiàn)的VGA驅(qū)動程序分辨率為480X64060hz，一場總共包括525行其中有效行為480行，每行包括800個像素點，實際有效像素點為680點，60hz*800*525=25.2Mhz時序圖2. VGA控制器（主要的核心模塊）1） 圖像數(shù)據(jù)存儲模塊2） 時鐘模塊，產(chǎn)生不同掃描頻率和不同分

4、辨率要求的像素時鐘3）列計數(shù)器和行計數(shù)器分別對行同步信號和場同步信號以像素和行周期為單位進(jìn)行計數(shù)，分別產(chǎn)生行同步和場同步信號4）顯示區(qū)域輸出有效的SRAM地址，因為顯示的圖像來源與SRAM模塊3. 相應(yīng)代碼及理解 代碼主要集中在Reset_Delay,VGA_Audio_PLL和VGA_Controller這三個部分，由DE2_Default.v文件實現(xiàn)對它們的調(diào)用1. Reset_Delay和VGA_Audio_PLL分辨率為480X64060hz的情況下，時鐘頻率為25MHz，而DE2的頻率為50MHz，所以必須增加分頻模塊。Reset_Delay和VGA_Audio_PLL就為分頻的實現(xiàn)

5、提供了幫助。例：Reset_Delay模塊如下moduleReset_Delay(iCLK,oRESET);inputiCLK;output regoRESET;reg19:0Cont;always(posedge iCLK)beginif(Cont!=20'hFFFFF)beginCont<=Cont+1;oRESET<=1'b0;endelseoRESET<=1'b1;endEndmodule2. 主要的VGA_Controller部分1） 行列同步信號和計數(shù)的實現(xiàn)：always(posedge iCLK or negedge iRST_N)beg

6、inif(!iRST_N)beginH_Cont<=0;oVGA_H_SYNC<=0;endelsebegin/H_Sync Counterif( H_Cont < H_SYNC_TOTAL )H_Cont<=H_Cont+1;elseH_Cont<=0;/H_Sync Generatorif( H_Cont < H_SYNC_CYC )oVGA_H_SYNC<=0;elseoVGA_H_SYNC<=1;endendalways(posedge iCLK or negedge iRST_N)beginif(!iRST_N)beginV_Cont&

7、lt;=0;oVGA_V_SYNC<=0;endelsebegin/When H_Sync Re-startif(H_Cont=0)begin/V_Sync Counterif( V_Cont < V_SYNC_TOTAL )V_Cont<=V_Cont+1;elseV_Cont<=0;/V_Sync Generatorif(V_Cont < V_SYNC_CYC )oVGA_V_SYNC<=0;elseoVGA_V_SYNC<=1;endendEnd2）像素查找表地址生成邏輯：always(posedge iCLK or negedge iRST_N

8、)beginif(!iRST_N)beginoCoord_X<=0;oCoord_Y<=0;oAddress<=0;endelsebeginif(H_Cont>=X_START && H_Cont<X_START+H_SYNC_ACT &&V_Cont>=Y_START && V_Cont<Y_START+V_SYNC_ACT )beginoCoord_X<=H_Cont-X_START;oCoord_Y<=V_Cont-Y_START;oAddress<=oCoord_Y*H_SYNC

9、_ACT+oCoord_X-3;endendend3） 顏色信息分配：assignmCursor_EN=iCursor_RGB_EN3;assignmRed_EN=iCursor_RGB_EN2;assignmGreen_EN=iCursor_RGB_EN1;assignmBlue_EN=iCursor_RGB_EN0;assignoVGA_R=(H_Cont>=X_START+9 && H_Cont<X_START+H_SYNC_ACT+9 &&V_Cont>=Y_START && V_Cont<Y_START+V_SY

10、NC_ACT )?(mRed_EN?Cur_Color_R:0):0;assignoVGA_G=(H_Cont>=X_START+9 && H_Cont<X_START+H_SYNC_ACT+9 &&V_Cont>=Y_START && V_Cont<Y_START+V_SYNC_ACT )?(mGreen_EN?Cur_Color_G:0):0;assignoVGA_B=(H_Cont>=X_START+9 && H_Cont<X_START+H_SYNC_ACT+9 &&V_Cont>=Y_START && V_Cont<Y_START+V_SYNC_ACT )?(mBlue_EN?Cur_Color_B:0):0;實驗感想本次實驗操作過程比較簡單，因為老師提供了整個工程的文件還有相關(guān)操作的資料，