SOPC硬件語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)VGA

1、SOPC實(shí)驗(yàn)：硬件描述語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)VGA 電信1301 秦行U201313480實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^友晶DE2多媒體開發(fā)板驅(qū)動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)對(duì)顯示器顏色的改變。在這個(gè)過程中，要讀懂代碼，搞清楚代碼是如何實(shí)現(xiàn)VGA接口控制的。實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：1、 打開工程文件2、 編譯并運(yùn)行（Program，程序燒到DE2板子上）3、 運(yùn)行結(jié)果 小組按照指導(dǎo)書依次撥動(dòng)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(shí)，SRAM中含有隨機(jī)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(shí)按下KEY1能寫入單一顏色到SRAM 把 SW15:12撥到ON，然后按KEY2時(shí)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(shí)，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(shí)驗(yàn)原理及分析：1. VGA驅(qū)動(dòng)的原理和時(shí)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(diǎn)開始，從左像右逐點(diǎn)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(duì)電子束進(jìn)行消隱，每行結(jié)束時(shí)，用行同步信號(hào)進(jìn)行同步；當(dāng)掃描完所有的行，形成一幀，用場(chǎng)同步信號(hào)進(jìn)行場(chǎng)同步，并使掃描回到屏幕左上方，同時(shí)進(jìn)行場(chǎng)消隱,開始下一幀。隔行掃描是指電子束掃描時(shí)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(huì)讓使用者的眼睛疲勞。本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的VGA驅(qū)動(dòng)程序分辨率為480X64060hz，一場(chǎng)總共包括525行其中有效行為480行，每行包括800個(gè)像素點(diǎn)，實(shí)際有效像素點(diǎn)為680點(diǎn)，60hz*800*525=25.2Mhz時(shí)序圖2. VGA控制器（主要的核心模塊）1） 圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊2） 時(shí)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(shí)鐘3）列計(jì)數(shù)器和行計(jì)數(shù)器分別對(duì)行同步信號(hào)和場(chǎng)同步信號(hào)以像素和行周期為單位進(jìn)行計(jì)數(shù)，分別產(chǎn)生行同步和場(chǎng)同步信號(hào)4）顯示區(qū)域輸出有效的SRAM地址，因?yàn)轱@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(gè)部分，由DE2_Default.v文件實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的調(diào)用1. Reset_Delay和VGA_Audio_PLL分辨率為480X64060hz的情況下，時(shí)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(shí)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(hào)和計(jì)數(shù)的實(shí)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(shí)驗(yàn)感想本次實(shí)驗(yàn)操作過程比較簡(jiǎn)單，因?yàn)槔蠋熖峁┝苏麄€(gè)工程的文件還有相關(guān)操作的資料，