1、引言 第 1 页（共 38 页） 基于基于 FPGA 的的 VGA 显示控制显示控制设计设计 1 引言引言 1.1 选题背景选题背景 CRT 显示器作为一种通用型显示设备，如今已广泛应用于我们的工作和生活中。 与嵌入式系统中常用的显示器件相比， 它具有显示面积大、 色彩丰富、 承载信息量大、 接口简单等优点，如果将其应用到嵌入式系统中，可以显著提升产品的视觉效果。如 今随着液晶显示器的出现，越来越多的数字产品开始使用液晶作为显示终端。但基于 VGA 标准的显示器仍是目前普及率最高的显示器 1。若驱动此类显示器，需要很高的 扫面频率，以及极短的处理时间，正是由于这些特点，所以可以用 FPGA 来
2、实现对 VGA 显示器的驱动。本次专业课程设计即选用 FPGA 来实现 VGA 图片的显示。 随着 FPGA 的不断发展及其价格的不断下降，FPGA 的可编程逻辑设计的应用优势 逐渐显现出来。现在,越来越多的嵌入式系统选择了基于 FPGA 的设计方案。在基于 FPGA 的大规模嵌入式系统设计中，为实现 VGA 显示功能,既可以使用专用的 VGA 接口 芯片如 SPX7111A 等，也可以设计和使用基于 FPGA 的 VGA 接口软核。虽然使用 VGA 专用芯片具有更稳定的 VGA 时序和更多的显示模式可供选择等优点,但设计和使用 VGA 接口软核更具有以下优势：(1)使用芯片更少,节省板上资源
3、,减小布线难度；(2) 当进行高速数据传输时，具有更小的高频噪声干扰；(3) FPGA(现场可编程门阵列) 设计 VGA 接口可以将要显示的数据直接送到显示器，节省了计算机的处理过程，加快 了数据的处理速度，节约了硬件成本。 1.2 目的和意义目的和意义 显示绘图阵列（video graphic array,VGA）接口,他作为一种标准的显示接口得 到了广泛的应用。VGA 接口大多应用在显示器与显卡之间；同时还可以用用在擦二色 等离子电视输入图像的模数转换上；VGA 接口同样也是 LCD 液晶显示设备的标准接口 2。可编程逻辑器件随着微电子制造工艺的发展取得了长足的进步3。早期的器件只 能存储
4、少量的数据，完成简单的逻辑功能；发展到现在，可以完成复杂的逻辑功能， 速度更块，规模更大，功耗更低。目前可编程逻辑器件主要有两大类：复杂可编程逻 辑器件（complex programmable logic device,CPLD）和现场可编程逻辑器件（filed 第 2 页（共 38 页） programmable gate array,FPGA） 4。 FPGA 的运行速度块，管脚资源丰富，容易实现大规模的系统设计，有大量的软 核可用，便于进行二次开发。另外，由于 FPGA 具有可重构能力、抗看绍兴强等特点 5，因此，FPGA 在工业控制等领域越来越受到重视。利用 FPGA 完成 VGA 显示控制， 可以使图像的显示脱离 PC 机的控制，形成体积小、功耗低的格式嵌入式系统（便携 式设备或手持设备） ，应用于地面勘测、性能检测等方面，具有重要的现实意义。 显示器因为其输出信息量大， 输出形式多样等特点已经成为现在大多数设计的常 用输出设备。在 FPGA 的设计中可以使用很少的资源，就产生 VGA 各种信号 6。为了 通过 VGA 端口连接显示器显示前端采集到的
