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电子设计自动化 课程设计报告

学生姓名： 学 号：

课设题目： VGA彩条信号显示控制器设计

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电子设计自动化课程设计报告

郝欣欣

一、课程设计内容

1、 使用Verilog语言和Modelsim仿真器完成可显示横彩条、竖彩条、棋盘格相间的VGA

控制器的设计和验证 2、 设计并验证可显示英语单词”HIT”的VGA控制器 3、 使用Quartus II和SOPC实验箱验证设计的正确性 4、 Verilog代码要符合微电子中心编码标准

二、FPGA原理

CPLD、FPGA是在PAL、GAL等基础上发展起来的一种具有丰富的可编程I/O引脚、逻辑宏单元、门电路以及RAM空间的可编程逻辑器件，几乎所有应用门阵列、PLD和中小规模通用数字集成电路的场合均可应用FPGA和CPLD器件。CPLD的设计是基于乘积项选择矩阵来实现的，而FPGA基于查找表来设计的。查找表就是实现将输入信号的各种组合功能以一定的次序写入RAM中，然后在输入信号的作用下，输出特定的函数运算结果。其结构图如图1所示：

图1. FPGA查找表单元

一个N输入查找表 (LUT，Look Up Table)可以实现N个输入变量的任何逻辑功能，如 N输入“与”、 N输入“异或”等。

输入多于N个的函数、方程必须分开用几个查找表（ LUT）实现（如图2 所示）。

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图2 FPGA查找表单元内部结构

该系统设计中，FPGA芯片用的是ALTERA公司的EP1K30QC208-2，它的系统结构如图3所示。它由若干个逻辑单元和中央布线池加I/O端口构成

图3 EP1K30QC208内部结构

三、VGA接口

VGA的全称为Video Graphic Array，即显示绘图阵列。在PC行业发展的初

期，VGA以其支持在640X480的较高分辨率下同时显示16种色彩或256种灰度，同时在320X240分辨率下可以同时显示256种颜色的良好特性得到广泛支持。后来，厂商们纷纷在VGA基础上加以扩充，如将显存提高至1M并使其支持更高分辨率如800X600或1024X768，这些扩充的模式就称之为VESA(Video Electronics Standards Association，视频电子标准协会)的Super VGA模式，简称SVGA，现在的显卡和显示器都支持SVGA模式。

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