基于fpga的vga多彩顯示控制

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1、安*學院FPGA課程設計報告書課題名稱：基于FPGA的VGA多彩顯示控制姓名：學號：院系：電子與信息工程系專業(yè)：電子信息工程指導教師：時間：課程設計項目成績評定表一、設計任務及要求：1、設計任務：設計基于FPGA的VGA多彩顯示控制。2、要求：1、通過VGA接口控制電腦液晶實現(xiàn)彩色方格顯示；2、不同方格填充不同色彩；3、至少六個方格。指導教師簽名：年月日二、指導教師評語：項目成績：指導教師簽名：年月日設計項目成績評定表電子與信息工程系2015年1月課程設計報告書目錄設計報告書目錄一、設計目的1二、設計思路1三、設計過程13.1、系統(tǒng)方案論證

2、13.2、模塊電路設計2四、系統(tǒng)調試與結果3五、主要元器件與設備6六、課程設計體會與建議76.1、設計體會76.2、設計建議7七、參考文獻7電子與信息工程系2015年1月FPGA課程設計一、設計目的1、熟悉verilog語言的使用。2、掌握邏輯語句的邏輯功能及使用方法。3、了解VGA接口的基本原理以及組成構造。4、了解VGA掃描原理及工作原理。5、熟悉VGA色彩顯示控制模塊。二、設計思路1、設計時鐘分頻模塊（利用鎖相環(huán)完成）。2、明確行列分布區(qū)域控制編碼。3、設計VGA色彩顯示模塊。4、進行仿真驗證。三、設計過程3.1、系統(tǒng)方案論證VGA多

3、彩顯示總體方塊圖clk_sysclk_65Menvga_vsrst_nvga_r[2:0]VGA色彩顯示控制模塊VGA行、列同步控制模塊vga_g[2:0]時鐘分頻模塊vga_b[1:0]Vga_hs圖1VGA多彩顯示框圖其工作原理為：調用鎖相環(huán)，生成時鐘分頻模塊，輸出65MKZ的分頻時鐘，然后設定行列同步信號，標定出有效顯示區(qū)域：六個方格，在7電子與信息工程系2015年1月FPGA課程設計VGA色彩顯示控制模塊，圖像有效顯示區(qū)域內，輸出控制顏色的r、g、b信號。在六個方格內填充不同顏色。3.2、模塊電路設計時鐘分頻模塊有鎖相環(huán)生成行列同步

4、模塊如圖2圖2行列同步模塊VGA中定義行時序和列時序都需要同步脈沖（a段），顯示后沿（b段）、顯示時序段（c段）和顯示前沿（d段）四部分。VGA工業(yè)標準顯示模式要求：行同步、列同步都為負極性，即同步脈沖要求是負脈沖。由VGA行時序可知：每一行都有一個負極性行同步脈沖（a段），是數(shù)據行的結束標志，同時也是下一行的開始標志。在同步脈沖之后為顯示后沿（b段），在顯示時序段（c段）顯示器為亮的過程，RGB數(shù)據驅動一行上的每一個像素點，從而顯示一行。在一行的最后為顯示前沿（d段）。在顯示時間段之外沒有圖像投射到屏幕，而是插入消隱信號。同步脈沖、顯示后

5、沿和顯示前沿都是在行消隱間隔內，當消隱有效時，RGB信號無效，屏幕不顯示數(shù)據。7電子與信息工程系2015年1月FPGA課程設計VGA的列時序與行時序分析基本一致。VGA有很多顯示標準，色彩顯示模塊如圖3所示。本實驗采用1024*768*60MHZ標準顯示。圖3色彩顯示模塊行時序：屏幕對應的行數(shù)為806（a+b+c+d=e段），其中768（c段）為顯示行；每行均有行同步信號（a段），為6個行周期的低電平；列時序：每個顯示行包括1344列（a+b+c+d=e段），其中1024（c段）為有效顯示區(qū)，每一行有一個行同步信號（a段），為136個行周期

6、的低電平。掃描時鐘頻率：65MHZ四、系統(tǒng)調試與結果1、VGA行列同步控制模塊7電子與信息工程系2015年1月FPGA課程設計2、VGA色彩顯示控制模塊7電子與信息工程系2015年1月FPGA課程設計3、仿真模塊調用RTL視圖如下：圖4RTL視圖7電子與信息工程系2015年1月FPGA課程設計仿真波形如下：圖5仿真波形彩屏六格顯示：圖6彩屏六格顯示五、主要元器件與設備硬件平臺：至芯ZX_1FPGA開發(fā)板7電子與信息工程系2015年1月FPGA課程設計軟件平臺：QuartusⅡ六、課程設計體會與建議6.1、設計體會本次實訓的項目是基于FPGA

7、的VGA多彩顯示控制，先上了三天關于FPGA的課，然后做的實訓項目。這次的實訓個人感覺比較困難。對于這個VGA多彩顯示，調用鎖相環(huán)比較順利，準備將屏幕分成六列填充不同顏色，但是在VGA和多彩顯示模塊忽略了開發(fā)板已經設置好的只有rgb三種信號導致思路錯誤，盡管編譯正確但是仿真錯誤。后來決定將屏幕分成三行兩列，在關于邏輯語句以及行列同步時序模塊的設計過程中，分行與分列出現(xiàn)了一些小問題，想法過于簡單，只是在分行的程序后加了“與”語句，想在同一條語句中表示兩個同顏色方格，導致代碼過長而且重復定義。后來又遇到了一些有關隱匿部分疊加顏色的問題。這些問題

8、與同學討論，請教老師后還是解決了。在修改程序時，應該按照實驗順序一步一步來，不要著急于是亂改，要分析問題然后解決。通過本次實訓，我覺得做一個實訓項目首先應該理清思路，然后在操作。