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fpga0005 VGA视频输出模块的FPGA实现

项目介绍

 

VGA视频接口是目前应用最广泛的监视器信号接口之一。在模拟视频信号接口中,VGA视频接口具有较高的灵活性,适用于各种分辨率下的高质量视频信号传输。

本课题主要的研究内容是利用VHDL语言,在FPGA上实现一个简单的VGA视频输出模块,以显示各种图案和英文字符。VGA( 视频图形阵列 ) 作为一种标准的显示接口得到广泛的应用 , 一般有专用芯片,本实验采用 FPGA( 现场可编程门阵列 ) 设计 VGA 接口可以将要显示的数据直接送到显示器,节省了计算机

的处理过程,加快数据的处理速度,节约了硬件成本。

关键词:  VGA   接口   FPGA

基本任务

(1)  VHDL语言,在Mars-EDA-S实验板上实现一个简单的VGA视频输出模块。

(2)  模块可以在640x480的显示模式下,输出几种简单的图像,包括:条状测试图、黑白棋盘图。

1.2扩展任务

(1)  模块可以在640x480的显示模式下,输出数字和英文字母。

(2)  由实验板上的键盘输入数字和英文字母并显示。

二、方案论证及总述

 21方案论证

针对上述要求,分析其显示过程,首先了解一下显示的基本原理。

VGA显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上,显卡的输出接口就是电脑与显示器之间的桥梁,它负责向显示器输出相应的图像信号。CRT显示器因为设计制造上的原因,只能接受模拟信号输入,这就需要显卡能输入模拟信号。VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口,VGAVideo Graphics Array)接口,也叫D-Sub接口。虽然液晶显示器可以直接接收数字信号,但很多低端产品为了与VGA接口显卡相匹配,因而采用VGA接口。VGA接口是一种D型接口,上面共有15针空,分成三排,每排五个。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。

目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接,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RGB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LCDDLP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/AA/D2次转换后,不可避免地造成了一些图像细节的损失。VGA接口应用于CRT显示器无可厚非,但用于连接液晶之类的显示设备,则转换过程的图像损失会使显示效果略微下降。

针对VGA显示器,方案一,可采用单片机来完成。方案二,用FPGA来完成,。

用单片机来完成显示,其速度满足不了,我们的时序要求。因此,要完成彩条及方格的显示,可能会达不到要求。

FPGA的时钟可做得很高,完全能满足VGA的时序要求。因此本次设计,我们选用FPGA来完成。

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