1、 1 专业 课程设计报告 学 院 理学院 班 级 光电 0611 姓 名 学 号 成 绩 指导老师 2012 年 3 月 20 日 2 设计题目 基于 FPGA 的 VGA 横竖彩条信号显示控制器 学生姓名 学号 指导教师 一、选题目的和意义： 利用FPGA现场可编程逻辑器件产生VGA时序信号和彩条图像信号,并将其作为信号源,应用于彩 色等离子显示器的电路开发,方便彩色等离子显示器驱动控制电路的调试。VGA彩条信号发生器既可 以用于调试彩色PDP电路,也可以用来作为PDP显示器的检测信号源。基本原理就是利用FPGA的可编 程原理和VGA的时序控制原理，这在产品开发设计中有许多实际应用。 二、主
2、要研究内容： 利用现场可编程逻辑器件产生VGA时序信号和彩条图像信号，并将其作为信号源，应用于 电视机或计算机等彩色显示器的电路开发， 方便彩色显示器驱动控制电路的调试。 计算机显示器的显 示有许多标准，常见的有VGA，SVGA等。在这里尝试用FPGA实现 VGA图像显示控制器，这一过 程通过编程实现，之后通过软件的测试和仿真，当软件验证无误后完成硬件的下载验证，最终在CRT 显示器上实现输出。 3 三、实验设计（相关原理框图） ： 1 VGA 显示原理 VGA(Video Graphics Array)作为一种标准的显示接口得到了广泛的应用。VGA 在 任何时刻都必须工作在某一显示模式下，其
3、显示模式分为字符显示模式和图形显示模式， 而在应用中讨论的都是图形显示模式。 VGA 的图形模式分为三类：CGA，EGA 兼容的图形模式；标准 VGA 图形模式；VGA 扩展图形模式，后两种图形模式统称为 VGA 图形模式。文中基于标准 VGA 模式来实现。工 业标准的 VGA 显示模式为：6404801660。 常见的彩色显示器一般由阴极射线管(CRT)构成，彩色由 GRB(Green Red Blue)基 色组成。 显示采用逐行扫描的方式解决， 阴极射线枪发出电子束打在涂有荧光粉的荧光屏 上，产生 GRB 基色，合成一个彩色像素。扫描从屏幕的左上方开始，从左到右，从上到下， 逐行扫描，每扫
4、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，用行同步信号进行行同步；扫描完所有行，用场同步信号 进行场同步，并使扫描回到屏幕的左上方，同时进行场消隐，并预备进行下一次的扫描。 VGA 显示控制器控制 CRT 显示图象的过程如图 1 所示。 2 VGA 信号时序 4 图 2 所示是计算机 VGA(640480， 60 Hz)图像格式的信号时序图。 图 2 中， V_sync 为场同步信号，场周期 TVSYNC=16683 ms，每场有 525 行，其中 480 行为有效显示行， 45 行为场消隐期。场同步信号 Vs 中每场有 1 个脉冲，该脉冲的低电平宽度 tWV=63s(2 行)。场消隐期包括场同步时间 tWH、场消隐前肩 tHV(13 行)、场消隐后肩 tVH(30 行)， 共 45 行。行周期 THSYNC=3178s，每显示行包括 800 点。其中，640 点为有效显示区， 160 点为行消隐期(非显示区)。行同步信号 Hs 中每行有一个脉冲，该
