制作外贸网站的公司简介,腾讯云网站制作教程,网站逻辑结构优化,佛山顺德网站制作公司哪家好一.任务需求
深入了解VGA协议#xff0c;理解不同显示模式下的VGA控制时序参数#xff08;行频、场频、水平/垂直同步时钟周期、显示后沿/前沿等概念和计算方式#xff09;#xff1b;通过Verilog编程#xff0c;在至少2种显示模式下#xff08;64048060Hz,102476875Hz理解不同显示模式下的VGA控制时序参数行频、场频、水平/垂直同步时钟周期、显示后沿/前沿等概念和计算方式通过Verilog编程在至少2种显示模式下64048060Hz,102476875Hz分别实现以下VGA显示并对照VGA协议信号做时序分析1屏幕上显示彩色条纹2显示自定义的汉字字符姓名-学号在Verilog代码中将行、场同步信号中故意分别加入一定 ms延时用delay命令观察会出现什么现象。
二.vga协议介绍
VGAVideo Graphics Array视频图形阵列是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。VGA接口即电脑采用VGA标准输出数据的专用接口。VGA接口共有15针分成3排每排5个孔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。
1. VGA协议的一些关键特点和组成部分
定义与应用 VGA是使用模拟信号的一种视频传输标准用于连接计算机和显示设备。 它不仅支持CRT阴极射线管显示器也被用于LCD液晶显示器等现代显示技术。接口结构 VGA接口通常是一个15针的D-sub连接器分为三排每排五个孔。 针脚包括RGB红绿蓝三原色信号、水平和垂直同步信号HSYNC和VSYNC以及其他控制信号。信号类型 RGB信号传输图像的颜色信息通常有RGB 8位RGB332、RGB 16位RGB565和RGB 24位RGB888等格式。 同步信号包括水平同步HSYNC和垂直同步VSYNC用于控制图像在屏幕上的显示位置。扫描方式 VGA支持逐行扫描和隔行扫描两种方式。逐行扫描可以减少屏幕闪烁提高图像质量。时序 VGA信号的时序包括行时序和帧时序决定了图像的刷新率和分辨率。电气特性 VGA信号的电气特性包括信号的峰值电压、阻抗匹配等通常使用75欧姆的阻抗。兼容性 尽管现代显示技术已经发展到了数字信号传输如HDMI和DisplayPort但VGA仍然被广泛支持作为最低标准存在。硬件实现 VGA接口可以通过专用的视频转换DAC芯片或R-2R电阻网络来实现模拟信号的输出。软件实现 在软件层面需要根据VGA协议生成相应的RGB数据和同步信号以控制图像的正确显示。局限性 VGA作为模拟信号传输方式在长距离传输时可能会有信号衰减和干扰问题。 随着数字显示技术的发展VGA逐渐被更高清晰度和更少干扰的数字接口所取代。
管脚含义1红基色2绿基色3蓝基色4地址码 ID Bit5自测试 ( 各家定义不同 )6红地7绿地8蓝地9电源10数字地11地址码12地址码13行同步14场同步15地址码
三.开始实验
1.前期准备
tcl文件配置管脚
set_location_assignment PIN_Y2 -to OSC_50
set_location_assignment PIN_D12 -to VGA_B[7]
set_location_assignment PIN_D11 -to VGA_B[6]
set_location_assignment PIN_C12 -to VGA_B[5]
set_location_assignment PIN_A11 -to VGA_B[4]
set_location_assignment PIN_B11 -to VGA_B[3]
set_location_assignment PIN_C11 -to VGA_B[2]
set_location_assignment PIN_A10 -to VGA_B[1]
set_location_assignment PIN_B10 -to VGA_B[0]
set_location_assignment PIN_F11 -to VGA_BLANK
set_location_assignment PIN_A12 -to VGA_CLK
set_location_assignment PIN_C9 -to VGA_G[7]
set_location_assignment PIN_F10 -to VGA_G[6]
set_location_assignment PIN_B8 -to VGA_G[5]
set_location_assignment PIN_C8 -to VGA_G[4]
set_location_assignment PIN_H12 -to VGA_G[3]
set_location_assignment PIN_F8 -to VGA_G[2]
set_location_assignment PIN_G11 -to VGA_G[1]
set_location_assignment PIN_G8 -to VGA_G[0]
set_location_assignment PIN_G13 -to VGA_HS
set_location_assignment PIN_H10 -to VGA_R[7]
set_location_assignment PIN_H8 -to VGA_R[6]
set_location_assignment PIN_J12 -to VGA_R[5]
set_location_assignment PIN_G10 -to VGA_R[4]
set_location_assignment PIN_F12 -to VGA_R[3]
set_location_assignment PIN_D10 -to VGA_R[2]
set_location_assignment PIN_E11 -to VGA_R[1]
set_location_assignment PIN_E12 -to VGA_R[0]
set_location_assignment PIN_C10 -to VGA_SYNC
set_location_assignment PIN_C13 -to VGA_VS条纹显示代码
module VGA_colorbar_test(
OSC_50, //原CLK2_50时钟信号
VGA_CLK, //VGA自时钟
VGA_HS, //行同步信号
VGA_VS, //场同步信号
VGA_BLANK, //复合空白信号控制信号 当BLANK为低电平时模拟视频输出消隐电平此时从R9~R0,G9~G0,B9~B0输入的所有数据被忽略
VGA_SYNC, //符合同步控制信号 行时序和场时序都要产生同步脉冲
VGA_R, //VGA绿色
VGA_B, //VGA蓝色
VGA_G); //VGA绿色input OSC_50; //外部时钟信号CLK2_50output VGA_CLK,VGA_HS,VGA_VS,VGA_BLANK,VGA_SYNC;output [7:0] VGA_R,VGA_B,VGA_G;parameter H_FRONT 16; //行同步前沿信号周期长parameter H_SYNC 96; //行同步信号周期长parameter H_BACK 48; //行同步后沿信号周期长parameter H_ACT 640; //行显示周期长parameter H_BLANK H_FRONTH_SYNCH_BACK; //行空白信号总周期长parameter H_TOTAL H_FRONTH_SYNCH_BACKH_ACT; //行总周期长耗时parameter V_FRONT 11; //场同步前沿信号周期长parameter V_SYNC 2; //场同步信号周期长parameter V_BACK 31; //场同步后沿信号周期长parameter V_ACT 480; //场显示周期长parameter V_BLANK V_FRONTV_SYNCV_BACK; //场空白信号总周期长parameter V_TOTAL V_FRONTV_SYNCV_BACKV_ACT; //场总周期长耗时reg [10:0] H_Cont; //行周期计数器reg [10:0] V_Cont; //场周期计数器wire [7:0] VGA_R; //VGA红色控制线wire [7:0] VGA_G; //VGA绿色控制线wire [7:0] VGA_B; //VGA蓝色控制线reg VGA_HS;reg VGA_VS;reg [10:0] X; //当前行第几个像素点reg [10:0] Y; //当前场第几行reg CLK_25;always(posedge OSC_50)begin CLK_25~CLK_25; //时钟end assign VGA_SYNC 1b0; //同步信号低电平assign VGA_BLANK ~((H_ContH_BLANK)||(V_ContV_BLANK)); //当行计数器小于行空白总长或场计数器小于场空白总长时空白信号低电平assign VGA_CLK ~CLK_to_DAC; //VGA时钟等于CLK_25取反assign CLK_to_DAC CLK_25;always(posedge CLK_to_DAC)beginif(H_ContH_TOTAL) //如果行计数器小于行总时长H_ContH_Cont1b1; //行计数器1else H_Cont0; //否则行计数器清零if(H_ContH_FRONT-1) //如果行计数器等于行前沿空白时间-1VGA_HS1b0; //行同步信号置0if(H_ContH_FRONTH_SYNC-1) //如果行计数器等于行前沿行同步-1VGA_HS1b1; //行同步信号置1if(H_ContH_BLANK) //如果行计数器大于等于行空白总时长XH_Cont-H_BLANK; //X等于行计数器-行空白总时长 X为当前行第几个像素点else X0; //否则X为0
endalways(posedge VGA_HS)beginif(V_ContV_TOTAL) //如果场计数器小于行总时长V_ContV_Cont1b1; //场计数器1else V_Cont0; //否则场计数器清零if(V_ContV_FRONT-1) //如果场计数器等于场前沿空白时间-1VGA_VS1b0; //场同步信号置0if(V_ContV_FRONTV_SYNC-1) //如果场计数器等于行前沿场同步-1VGA_VS1b1; //场同步信号置1if(V_ContV_BLANK) //如果场计数器大于等于场空白总时长YV_Cont-V_BLANK; //Y等于场计数器-场空白总时长 Y为当前场第几行 else Y0; //否则Y为0
endreg valid_yr;always(posedge CLK_to_DAC)beginif(V_Cont 10d32) //场计数器32时valid_yr1b1; //行输入激活else if(V_Cont10d512) //场计数器512时valid_yr1b0; //行输入冻结endwire valid_yvalid_yr; //连线 reg valid_r; always(posedge CLK_to_DAC)beginif((H_Cont 10d32)valid_y) //行计数器32时valid_r1b1; //像素输入激活else if((H_Cont10d512)valid_y) //行计数器512时 valid_r1b0; //像素输入冻结endwire valid valid_r; //连线assign x_disX; //连线Xassign y_disY; //连线Y// reg[7:0] char_bit;// always(posedge CLK_to_DAC)// if(X10d144)char_bit9d240; //当显示到144像素时准备开始输出图像数据// else if(X10d144X10d384) //左边距屏幕144像素到416像素时 416144272图像宽度// char_bitchar_bit-1b1; //倒着输出图像信息reg[29:0] vga_rgb; //定义颜色缓存always(posedge CLK_to_DAC) beginif(X0X200)begin //X控制图像的横向显示边界左边距屏幕左边144像素 右边界距屏幕左边界416像素vga_rgb30hffffffffff; //白色endelse if(X200X400)beginvga_rgb30hf00ff65f1f; endelse if(X400X600)beginvga_rgb30h9563486251; endelse beginvga_rgb30h5864928654; endendassign VGA_Rvga_rgb[23:16];assign VGA_Gvga_rgb[15:8];assign VGA_Bvga_rgb[7:0];
endmodule字符显示
module vga(
OSC_50, //原CLK2_50时钟信号
VGA_CLK, //VGA自时钟
VGA_HS, //行同步信号
VGA_VS, //场同步信号
VGA_BLANK, //复合空白信号控制信号 当BLANK为低电平时模拟视频输出消隐电平此时从R9~R0,G9~G0,B9~B0输入的所有数据被忽略
VGA_SYNC, //符合同步控制信号 行时序和场时序都要产生同步脉冲
VGA_R, //VGA绿色
VGA_B, //VGA蓝色
VGA_G); //VGA绿色input OSC_50; //外部时钟信号CLK2_50output VGA_CLK,VGA_HS,VGA_VS,VGA_BLANK,VGA_SYNC;output [7:0] VGA_R,VGA_B,VGA_G;parameter H_FRONT 16; //行同步前沿信号周期长parameter H_SYNC 96; //行同步信号周期长parameter H_BACK 48; //行同步后沿信号周期长parameter H_ACT 640; //行显示周期长parameter H_BLANK H_FRONTH_SYNCH_BACK; //行空白信号总周期长parameter H_TOTAL H_FRONTH_SYNCH_BACKH_ACT; //行总周期长耗时parameter V_FRONT 11; //场同步前沿信号周期长parameter V_SYNC 2; //场同步信号周期长parameter V_BACK 31; //场同步后沿信号周期长parameter V_ACT 480; //场显示周期长parameter V_BLANK V_FRONTV_SYNCV_BACK; //场空白信号总周期长parameter V_TOTAL V_FRONTV_SYNCV_BACKV_ACT; //场总周期长耗时reg [10:0] H_Cont; //行周期计数器reg [10:0] V_Cont; //场周期计数器wire [7:0] VGA_R; //VGA红色控制线wire [7:0] VGA_G; //VGA绿色控制线wire [7:0] VGA_B; //VGA蓝色控制线reg VGA_HS;reg VGA_VS;reg [10:0] X; //当前行第几个像素点reg [10:0] Y; //当前场第几行reg CLK_25;always(posedge OSC_50)begin CLK_25~CLK_25; //时钟end assign VGA_SYNC 1b0; //同步信号低电平assign VGA_BLANK ~((H_ContH_BLANK)||(V_ContV_BLANK)); //当行计数器小于行空白总长或场计数器小于场空白总长时空白信号低电平assign CLK_to_DAC CLK_25;assign VGA_CLK ~CLK_to_DAC; //VGA时钟等于CLK_25取反always(posedge CLK_to_DAC)beginif(H_ContH_TOTAL) //如果行计数器小于行总时长H_ContH_Cont1b1; //行计数器1else H_Cont0; //否则行计数器清零if(H_ContH_FRONT-1) //如果行计数器等于行前沿空白时间-1VGA_HS1b0; //行同步信号置0if(H_ContH_FRONTH_SYNC-1) //如果行计数器等于行前沿行同步-1VGA_HS1b1; //行同步信号置1if(H_ContH_BLANK) //如果行计数器大于等于行空白总时长XH_Cont-H_BLANK; //X等于行计数器-行空白总时长 X为当前行第几个像素点else X0; //否则X为0endalways(posedge VGA_HS)beginif(V_ContV_TOTAL) //如果场计数器小于行总时长V_ContV_Cont1b1; //场计数器1else V_Cont0; //否则场计数器清零if(V_ContV_FRONT-1) //如果场计数器等于场前沿空白时间-1VGA_VS1b0; //场同步信号置0if(V_ContV_FRONTV_SYNC-1) //如果场计数器等于行前沿场同步-1VGA_VS1b1; //场同步信号置1if(V_ContV_BLANK) //如果场计数器大于等于场空白总时长YV_Cont-V_BLANK; //Y等于场计数器-场空白总时长 Y为当前场第几行 else Y0; //否则Y为0endreg valid_yr;always(posedge CLK_to_DAC)if(V_Cont 10d32) //场计数器32时valid_yr1b1; //行输入激活else if(V_Cont10d512) //场计数器512时valid_yr1b0; //行输入冻结wire valid_yvalid_yr; //连线 reg valid_r; always(posedge CLK_to_DAC) if((H_Cont 10d32)valid_y) //行计数器32时valid_r1b1; //像素输入激活else if((H_Cont10d512)valid_y) //行计数器512时 valid_r1b0; //像素输入冻结wire valid valid_r; //连线wire[10:0] x_dis; //像素显示控制信号wire[10:0] y_dis; //行显示控制信号assign x_disX; //连线Xassign y_disY; //连线Yparameterchar_line00256h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000,char_line01256h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000,char_line02256h0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000C00001,char_line03256h07F00FE00FF0008007E01FFC07E007F007E00FE007E00FE000001C0000008000,char_line04256h08183018301807801818300818180818181830181818301800001FE000C00001,char_line05256h10003818380C0180381C2010381C1000381C3818381C381800001800FFF88000,char_line06256h3000001810180180300C0020300C3000300C0018300C0018000018C000CC0001,char_line07256h37F0006000180180300C0040300C37F0300C0060300C0060000018200C188030,char_line08256h380C01F000600180300C0080300C380C300C01F0300C01F0000018871FF01FFF,char_line09256h300C001801800180300C0180300C300C300C0018300C00180000FFF81818FFC0,char_line0a256h300C000C06000180300C0300300C300C300C000C300C000C0000190000C0000D,char_line0b256h300C380C08040180381803003818300C3818380C3818380C000018001010B000,char_line0c256h18183018300C01801C1003801C1018181C1030181C1030180000198000CE0019,char_line0d256h07E00FE03FF80FF807E0030007E007E007E00FE007E00FE00000180061F08800,char_line0e256h0000000000000000000000000000000000000000000000000000185F3FF10061,char_line0f256h0000000000000000000000000000000000000000000000000000FFFC80408700;reg[7:0] char_bit;always(posedge CLK_to_DAC)if(X10d164)char_bit9d256; //当显示到164像素时准备开始输出图像数据else if(X10d164X10d420) //左边距屏幕164像素到420像素时 420164256图像宽度char_bitchar_bit-1b1; //倒着输出图像信息reg[29:0] vga_rgb; //定义颜色缓存always(posedge CLK_to_DAC) if(X10d164X10d420) //X控制图像的横向显示边界左边距屏幕左边164像素 右边界距屏幕左边界420像素begin case(Y) //Y控制图像的纵向显示边界从距离屏幕顶部160像素开始显示第一行数据10d200:if(char_line00[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000; //如果该行有数据 则颜色为红色else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000; //否则为黑色10d201:if(char_line01[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d202:if(char_line02[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d203:if(char_line03[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d204:if(char_line04[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000; 10d205:if(char_line05[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d206:if(char_line06[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000; 10d207:if(char_line07[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d208:if(char_line08[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000; 10d209:if(char_line09[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d210:if(char_line0a[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d211:if(char_line0b[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d212:if(char_line0c[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d213:if(char_line0d[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d214:if(char_line0e[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;10d215:if(char_line0f[char_bit])vga_rgb30b1111111111_0000000000_0000000000;else vga_rgb30b0000000000_0000000000_0000000000;default:vga_rgb30h0000000000; //默认颜色黑色endcase endelse vga_rgb30h000000000; //否则黑色assign VGA_Rvga_rgb[23:16];assign VGA_Gvga_rgb[15:8];assign VGA_Bvga_rgb[7:0];
endmodule
2.实验效果
条纹显示 字符显示 四.参考文献 https://blog.csdn.net/lxr0106/article/details/139058075
