EDA课程设计报告--VGA显示器彩色信号发生器电路

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1、 1 EDA 课程课程设计报告设计报告 VGAVGA显示器彩色信号发生器电路显示器彩色信号发生器电路 班级：班级：1111电子班电子班 姓名：姓名： 学号：学号： 指导老师：指导老师： 2 摘要：摘要：VGA(Video Graphic Array)接口是与显示器进行通信的唯 一接口。通过FPGA器件控制RGB信号、行同步信号、场同步信号等信 号，并参照有关标准，最后可以实现对VGA显示器的控制。本设计与 传统的图像显示方法不同，为节省储存空间在设计中采用R、G、B三 种基色利用FPGA芯片和EDA设计方法，可以显示8种颜色， 设计出针对 性强的VGA显示控制器，而且不需要依靠计算机，既能够大

2、大降低成 本，又可以满足生产实践中不断变化的需要，同时产品的升级换代也 方便迅速。 本设计采用Altera公司的EDA软件0uartus II， 并以Cylone 系列FPGA器件为硬件平台进行系统设计。 3 目录目录 1、系统设计4 2、单元电路设计6 3、软件设计8 4、系统测试.12 5、结论14 6、参考文献14 7、附录.15 8、设计说明书.16 4 一、一、 系统设计系统设计 1、设计要求：VGA显示器彩色信号发生器电路，能在VGA显示器上显 示8种颜色的图形（条型、方块型）。 2、系统设计方案： 方案一： 采用传统的图像显示方法， 将图像数据传回电脑在传输过程 中通过CPU对图

3、像数据信号进行控制，通过显示器显示出来。 方案二：采用FPGA和EDA的设计方法，通过FPGA器件控制RGB信号、行 同步信号、 场同步信号等信号， 并参照有关标准， 最终可以实现对VGA 的控制。 方案一为传统的图像显示方法，在传输过程中需要CPU不断对图 像数据信号进行控制，这样就造成了CPU的浪费，同时系统还需要依 赖电脑，降低了系统的灵活性。 方案二是利用可编程器件FPGA和EDA的设计方法，可以根据设计 的需要设计出针对性比较强的VGA显示器，而且不需要依靠计算机， 大大降低了成本提高了系统的灵活性。 综合上诉分析本设计中采用方案二。 3、系统的工作原理：计算机显示器的显示有许多接口

4、标准，常见的 有VGA、 SVGA等。 VGA接口， 也叫D-Sub接口， 是15针的梯形插头，分成3排，每排5个， 传输模拟信号。 VGA接口采用非对称分布的 15针连接方式，其工作原理是：将显存内 以数字格式存储的图像(帧)信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高 5 频信号，然后再输出到显示设备成像。VGA支持在640 X480的较高分 辨率下同时显示16种色彩或256种灰度，同时在320240分辨率下可 以同时显示256种颜色。 常见的彩色显示器一般由CRT（阴极射线管）够成，彩色是有R、 G、B（红：Red,绿：Green，蓝：Blue）三基色组成，用逐行扫描的 方式解决图像显示。

5、阴极射线枪发出的电子束打在涂有荧光粉的屏幕 上，产生R、G、B三基色，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， 在这期间对电子束进行行消隐，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。 在本设计中采用普通的VGA显示器，一共引出5条信号 线：R、G、B：三基色信号；HS：行同步信号；VS：场同步信号。在 设计过程中严格按照VGA的工业标准要求进行设计，其中时钟频率为 25.175MHZ，行频为31469HZ，场频为59.94HZ。 4、实现电路： VGA 显示器 6 二、单元电路设计二、单元电路设计 1、时序信号的产生 图片要想在显示器上显示出来，它主要需要5个信号，行同步信号 HS(Hor i ZontalSync)、场同步信号VS(VerticalSync)和RGB三 基色信号。VGA时序控制模块是整个显示控制器的关键部分，最终输 出的行、 场同步信号必须严格按照VGA时序标准产生相应的脉冲信号。 图1和图2所示为行扫描和场扫描的时序图。 图1行扫