基于FPGA的VGA图像显示控制器设计
按地址读出八位数据(灰度值Y),然后得到R、G、B的值(若Y>中间值,则R=G=B=1;否则R=G=B=0),并把R、G、B 的值通过VGA接口传送给VRT显示器。地址发生器接收所要显示的数据读取控制信号,产生与图像数据ROM模块对应得地址,根据VGA显示的像素分布,确定读取对应数据的地址,由于所显示的图形每行需256个像素,而ROM中每个地址存储的数据时64位,故每4个地址取出的数据用于一行的显示。VGA显示控制模块:主要分为时序信号和数据颜色的控制,imgrom模块即图像数据ROM模块,在这一模块中需要解决的是图像数据BMP位图文件的来源及转换成HEX文件,利用Image2lcd对本次设计图片处理得到BMP文件,最终在Quartus II得到HEX文件,在已设置LPM_ROM进行加载图像数据。注意其数据线宽为3,恰好可以放置RGB三信号数据,因此此设计图像仅能显示8种颜色。此外注意各模块对图像显示的区域控制。
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基于FPGA的VGA图像显示控制器设计
第4章 系统实现
此系统设计分主要由,二分频模块,地址译码器模块,VGA显示控制模块及图像数据ROM来实现对图像的显示。计数器模块设计简单,用计数器计数来控制,以实现某一个区域显示相应的颜色。具体以VGA显示模块和图像数据ROM为例进行详细分析与操作。
4.1 VGA显示控制模块
VGA显示控制模块主要通过VGA时序产生640*480显示范围,并控制和消隐范围以及产生水平同步时序信号hs和垂直同步时序信号vs的值。
一个独立的计数器产生垂直时序信号。垂直同步计数器在每个HS脉冲信号来临时自动加1,译码值产生VS信号。计数器产生当前显示行。这两个计数器从地址到显示缓冲器连续计数。
首先启动QUARTUS Ⅱ软件,新建vga640480显示扫描模块工程文件,如下图4.1-1所示:
图4.1-1 创建工程vga640480
单击完成按钮,创建好了设计工程,选择【FILE】>【NEW】菜单,出现如图4.1-2所示的新建设计文件类型窗口。
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图4.1-2 选择编程VHDL文本文件
在上图4.1-2中选择【VHDL File】,单击【OK】建立一个新的文本设计文件,命名为vga640480.vhd。随即进行程序代码的输入。
图4.1-3 保存设计文件
在图4.1-3中的【File】菜单中点选【Save as】存盘并保证该文件添加到了工程中,文件名为默认的即可。至此,vga640480显示扫描模块文件建立完成。
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图4.1-4 元件封装
在图4.1-4中的【File】菜单中点选【Gree Update】/【Greate Symbol File For Cunrent File】对vga640480文本文件进行封装得出原理图模块如图4.1-5所示:
图4.1-5 vga640480显示扫描模块
通过以上步骤,便完成了vga640480显示扫描模块的设计工作,即系统底成模块完成。
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4.2 imgrom(图像数据ROM)
4.2.1 图像原理
当VGA显示