FPGA实验（三）基于HDL语言的VGA彩条信号显示

bqgup

FPGA实验（三）基于HDL语言的VGA彩条信号显示 [复制链接]

    本次通过FPGA来实现VGA图像显示控制器，用来显示一些图形、文字或图像。本次效果实现横彩条、竖彩条、和棋盘格，先给大家展示一下效果：
横彩条：



竖彩条：




棋盘格:




为了节省存储空间，我们只选择了这样三种样式，这三种格式可以用一个按键来切换选择，其他的颜色和图像我们也可以自由扩展。
看了上述效果，我们也来熟悉一下原理：计算机显示器的显示有多重标准，常见的有VGA、SVGA等，一般这些显示控制都用专用的显示控制器（如6845）。常见的彩色显示器一般由CRT（阴极射线管）构成，彩色是由三原色R、G、B组成， 用逐行扫描的方式解决图像显示。阴极射线枪发出电子束，打在涂有荧光粉的荧光屏上，产生R、G、B三基色合成一个彩色像素。扫描是从屏幕的右上方开始的，从左到右，从上到下进行扫描，每扫完一行，电子束回到屏幕的左边下一行的起始位置。在这期间CRT对电子束进行消隐，每行结束时，用行同步信号进行行同步；扫描完所有行，用场同步信号进行场同步，并使扫描回到屏幕的左上方，同时进行场消隐，预备下一场的扫描。












VGA实际接口图：







下面附上HDL语言的VGA彩条控制实验代码：

1. module VGA(CLK,MD,HS,VS,R,G,B); //VGA显 示器 彩条发生器
   
2. input CLK;input MD;output HS,VS,R,G,B;   
   
3. wire R,G,B,VS,HS;         //红、绿、蓝，场同步，行同步信号
   
4. wire FCLK,CCLK;
   
5. reg HS1,VS1;reg [1:0]MMD;reg [5:0]FS;
   
6. reg [4:0]CC;    //行同步，竖彩条生成
   
7. reg [8:0]LL;    //场同步，横彩条生成
   
8. reg [3:1]GRBX,GRBY,GRBP;
   
9. wire[3:1]GRB;
   
10. assign GRB[2]=(GRBP[2]^MD)&HS1&VS1;
    
11. assign GRB[3]=(GRBP[3]^MD)&HS1&VS1;
    
12. assign GRB[1]=(GRBP[1]^MD)&HS1&VS1;
    
13. always @(posedge MD)begin
    
14.      if (MMD==2'b10)MMD<=2'b00;else MMD<=MMD+1;end
    
15. always @(MMD) begin
    
16.      if (MMD==2'b00)GRBP<=GRBX; //选择竖彩条
    
17. else if (MMD==2'b01)GRBP<=GRBY; //选择横彩条
    
18. else if (MMD==2'b10)GRBP<=GRBX^GRBY; //选择棋盘格
    
19. else GRBP<=3'b000;end
    
20. always @(posedge CLK)begin      //20MHz    21分频
    
21.      if (FS==49)FS<=0;else FS<=(FS+1); end
    
22. always @(posedge FCLK)begin
    
23.      if (CC==29)CC<=0;else CC<=CC+1; end
    
24. always @(posedge CCLK)begin
    
25.      if (LL==481)LL<=0;else LL<=LL+1; end
    
26. always @(CC or LL)begin
    
27.      if (CC>23)HS1<=1'b0;else HS1<=1'b1;  //行同步
    
28.      if (LL>479)VS1<=1'b0;else VS1<=1'b1;end  //场同步
    
29. always @(CC or LL)begin
    
30.      if (CC<3)GRBX<=3'b111;      //竖彩条
    
31. else if (CC<6)GRBX<=3'b110;
    
32. else if (CC<9)GRBX<=3'b101;
    
33. else if (CC<12)GRBX<=3'b100;
    
34. else if (CC<15)GRBX<=3'b011;
    
35. else if (CC<18)GRBX<=3'b010;
    
36. else if (CC<21)GRBX<=3'b001;
    
37. else GRBX<=3'b000;
    
38. if (LL<60)GRBY<=3'b111;      //横彩条
    
39. else if (LL<120)GRBY<=3'b110;
    
40. else if (LL<180)GRBY<=3'b101;
    
41. else if (LL<240)GRBY<=3'b100;
    
42. else if (LL<300)GRBY<=3'b011;
    
43. else if (LL<360)GRBY<=3'b010;
    
44. else if (LL<420)GRBY<=3'b001;
    
45. else GRBY<=0; end
    
46. assign HS=HS1; assign FCLK=FS[5];
    
47. assign HS=HS1;assign VS=VS1;assign R=GRB[2];
    
48. assign G=GRB[3];assign B=GRB[1];assign CCLK=CC[4];
    
49. endmodule

复制代码

下面再附上工程文件，方便大家操作： VGA彩条信号显示HDL语言.rar (366.75 KB, 下载次数: 68)

2019-4-13 15:29 上传

点击文件名下载附件

            参考文献：潘松，黄继业.EDA技术实用教程——Verilog HDL版（第五版）

Mr_Dai

优秀，等你来一个图像

懒猫爱飞

厉害了，回头可以搞一下HDMI,MIPI等接口的

bqgup

懒猫爱飞 发表于 2019-4-13 22:23
厉害了，回头可以搞一下HDMI,MIPI等接口的

好的，谢谢

bqgup

Mr_Dai 发表于 2019-4-13 19:22
优秀，等你来一个图像

倾心思梦

谢谢分享！

lrj

请问input MD 是什么意思?

bqgup

lrj 发表于 2019-7-15 18:43 请问input MD 是什么意思?

MD为模式选择输入