1）行扫描时序图
a：行同步时期，扫描地址的复位 b：行消隐后肩，扫描地址转移后的稳定等待准备期 c：行显示时期，数据有效区域 d：行消隐前肩，扫描地址转移的准备 e：行扫描总时间，一行扫描的总时间
2）场扫描时序图
o：场同步时期，扫描地址的复位 p：场消隐后肩，扫描地址转移后的稳定等待准备期 q：场显示时期，数据有效区域 r：场消隐前肩，扫描地址转移的准备 s：场扫描总时间，一场扫描的总时间
3）VGA显示器扫描轨迹
由于FPGA擅长计数电路这里采用像素表示法来设计驱动
FPGA硬件 测试时要将sys_pll中的输出频率改为25MHZ。
由亍目前液晶显示器的普及，而高于 60Hz 的刷新率对于液晶来说，没有任何意义，所以我们以 640*480 在 60Hz 的刷新率下为例。
本次我们采用的是ADV7123视频转换芯片来实现。
1）为便于移植，根据640*480 60hz分辨率下的参数，宏定义相关数据
//---------------------------------// 640 * 480`define H_FRONT 11'd16`define H_SYNC 11'd96 `define H_BACK 11'd48 `define H_DISP 11'd640 `define H_TOTAL 11'd800 `define V_FRONT 11'd10 `define V_SYNC 11'd2 `define V_BACK 11'd33 `define V_DISP 11'd480 `define V_TOTAL 11'd5252）行扫描单位hcnt计数
/******************************************* SYNC--BACK--DISP--FRONT*******************************************///------------------------------------------//h_sync counter & generatorreg [10:0] hcnt; always @ (posedge clk or negedge rst_n)begin if (!rst_n) hcnt <= 11'd0; else begin if(hcnt < `H_TOTAL - 1'b1) //line over hcnt <= hcnt + 1'b1; else hcnt <= 11'd0; endend assign lcd_hs = (hcnt <= `H_SYNC - 1'b1) ? 1'b0 : 1'b1;//VGA行同步信号3）列扫描单位vcnt计数 每扫描完一行，即hcnt完成H_TOTAL次计数后，vcnt进行自加。
//------------------------------------------//v_sync counter & generatorreg [10:0] vcnt;always@(posedge clk or negedge rst_n)begin if (!rst_n) vcnt <= 11'b0; else if(hcnt == `H_TOTAL - 1'b1) //line over begin if(vcnt < `V_TOTAL - 1'b1) //frame over vcnt <= vcnt + 1'b1; else vcnt <= 11'd0; endendassign lcd_vs = (vcnt <= `V_SYNC - 1'b1) ? 1'b0 : 1'b1;//VGA场同步信号4）ADV7123控制信号输出 为了实现数据在lcd_dclk上升沿有效，我们将clk翻转输出，已实现上升沿采样 lcd_blank作为显示空白信号，低电平有效。 设计中不需要lcd_sync信息，可以直接接地。
//------------------------------------------//LCELL LCELL(.in(clk),.out(lcd_dclk));assign lcd_dclk = ~clk;assign lcd_blank = lcd_hs & lcd_vs; assign lcd_sync = 1'b0;5）有效显示使能信号输出 当使能信号有效时，接收外部输入的RGB数据lcd_data.
//-----------------------------------------assign lcd_en = (hcnt >= `H_SYNC + `H_BACK && hcnt < `H_SYNC + `H_BACK + `H_DISP) && (vcnt >= `V_SYNC + `V_BACK && vcnt < `V_SYNC + `V_BACK + `V_DISP) ? 1'b1 : 1'b0;assign lcd_rgb = lcd_en ? lcd_data : 24'h000000; //ffffff;6）外部数据请求控制信号。 为了实现数据的稳定，lcd_request要提前一个时钟请求外部输入数据 同时，设计中实时显示下一时刻的扫描地址lcd_xpos、lcd_ypos，也要提前一个时钟输出，以保证外部数据输入的同步化。 lcd_xpos、lcd_ypos作为显示器有效显示区域的行列坐标计数值。
//------------------------------------------//ahead x clocklocalparam H_AHEAD = 11'd1;assign lcd_request = (hcnt >= `H_SYNC + `H_BACK - H_AHEAD && hcnt < `H_SYNC + `H_BACK + `H_DISP - H_AHEAD) && (vcnt >= `V_SYNC + `V_BACK && vcnt < `V_SYNC + `V_BACK + `V_DISP) ? 1'b1 : 1'b0;//lcd xpos & yposassign lcd_xpos = lcd_request ? (hcnt - (`H_SYNC + `H_BACK - H_AHEAD)) : 11'd0;assign lcd_ypos = lcd_request ? (vcnt - (`V_SYNC + `V_BACK)) : 11'd0;1）宏定义三原色组合的颜色如下
//define colors RGB--8|8|8`define RED 24'hFF0000 /*11111111,00000000,00000000 */`define GREEN 24'h00FF00 /*00000000,11111111,00000000 */`define BLUE 24'h0000FF /*00000000,00000000,11111111 */`define WHITE 24'hFFFFFF /*11111111,11111111,11111111 */`define BLACK 24'h000000 /*00000000,00000000,00000000 */`define YELLOW 24'hFFFF00 /*11111111,11111111,00000000 */`define CYAN 24'hFF00FF /*11111111,00000000,11111111 */`define ROYAL 24'h00FFFF /*00000000,11111111,11111111 */2）根据输入的行、列地址信号，输出三原色组合后得到的8条彩色。
//-------------------------------------------`ifdef VGA_HORIZONTAL_COLORalways@(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n) lcd_data <= 24'h0; else begin if (lcd_ypos >= 0 && lcd_ypos < (`V_DISP/8)*1) lcd_data <= `RED; else if(lcd_ypos >= (`V_DISP/8)*1 && lcd_ypos < (`V_DISP/8)*2) lcd_data <= `GREEN; else if(lcd_ypos >= (`V_DISP/8)*2 && lcd_ypos < (`V_DISP/8)*3) lcd_data <= `BLUE; else if(lcd_ypos >= (`V_DISP/8)*3 && lcd_ypos < (`V_DISP/8)*4) lcd_data <= `WHITE; else if(lcd_ypos >= (`V_DISP/8)*4 && lcd_ypos < (`V_DISP/8)*5) lcd_data <= `BLACK; else if(lcd_ypos >= (`V_DISP/8)*5 && lcd_ypos < (`V_DISP/8)*6) lcd_data <= `YELLOW; else if(lcd_ypos >= (`V_DISP/8)*6 && lcd_ypos < (`V_DISP/8)*7) lcd_data <= `CYAN; else// if(lcd_ypos >= (`V_DISP/8)*7 && lcd_ypos < (`V_DISP/8)*8) lcd_data <= `ROYAL; endend`endif新闻热点
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