FPGA初级课程第二十四讲 VGA（显示纯色、彩条）

FPGA初级课程
第二十四讲 VGA（显示纯色、彩条）

Hi，大家好！我是至芯科技的李老师。
今天讲课的题目是：VGA（显示纯色、彩条）。
本节课我先简要地介绍一下VGA显示图像的基本原理，然后实际演示一下VGA驱动逻辑电路的建模与仿真，我们还要结合第十四讲的pll一起编写一个完整的演示逻辑，并下板查看实际效果。

打开《ZX_NO1.pdf》文件，我们看一下VGA部分的电路图。

我们打开至芯科技编写的《VGA.pptx》文档。

一、 实验目的：
现代电子技术中，图像处理技术可谓是发展迅猛，其带给大家独特的视觉感受也总是那么的赏心悦目。
本节通过VGA项目的实现，让学生对图像处理有一定的了解，通过视觉冲击来进一步提高大家的学习热情。
同时作为一个比较复杂的项目，在实现过程中学生可以很好地锻炼学生发现问题、解决问题的能力。

二、实验原理：

1）什么是VGA?
VGA (Video Graphics Array，视频图形阵列)：是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。
这个标准已对于现今的个人电脑市场已经十分过时。
即使如此，VGA仍然是最多制造商所共同支持的一个低标准，个人电脑在加载自己的独特驱动程序之前，都必须支持VGA的标准。
VGA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。

XGA (Extended Graphics Array，扩展图形阵列)：是IBM于1990年发明的，XGA较新的版本XGA-2以真彩色提供800×600象素的分辨率，或以65536种色彩提供1024×768象素的分辨率。
这两种图像分辨水平可能是个人和小企业当今最常用的。
（在此实验中使用800*600）

2）VGA接口

各引脚的功能列表：

开发板的VGA部分电路原理图

3）VGA扫描原理
         
VGA显示器扫描方式分为逐行扫描和隔行扫描。

逐行扫描是从屏幕左上角第一个点开始，从左向右逐点扫描，每扫描完一行，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，用行同步信号进行同步；
当扫描完所有的行，形成一帧，用场同步信号进行场同步，并使扫描回到屏幕左上方，同时进行场消隐，开始下一帧。

隔行扫描是指电子束扫描时每隔一行扫一线，扫完一屏后再返回来扫描剩下的线。
隔行扫描的显示器闪烁快速，可能会使使用者眼睛疲劳（本实验采用逐行扫描的方式）。

4）行、帧同步时序
扫描原理清楚以后，紧接着再来看看VGA的行、帧同步时序

行（水平方向）同步时序：