VGA的输出应用

今天，我们来进行锆石A4 FPGA开发板的VGA输出应用

FPGA能通过硬件描述语言的编程编程您想要的芯片，当然，也能把它变成带有简单显卡功能的芯片，通过编程，至少能进行显示信号的输出，当然，如果您有更高能力的编程，还能将它变成更功能强大的芯片。
有人说德语是个工具，其实Verilog也能算是工具，就像一把锤子，其本身并不包含您的设计思想，您需要在大脑或草稿中构思好您的电路框架，再用硬件描述语言把这一设计理念实现化，让FPGA读懂您想要的需求，让它变成您需要的样子。
如此一来，我们需要先了解VGA信号的构成，以及VGA显示成像的原理。
经过查阅资料，我们可以了解到：VGA信号]驱动显示器一般用的是扫描的方式，而且一般是逐行扫描。
逐行扫描这个词可能过于术语，顾名思义是一行一行扫下来的，而具体上，它其实是从屏幕左上的第一个像素点向右改变像素的色彩，每行结束会同步一下。
硬件引脚方面：
随便找根不用了的VGA线剥开，发现里面一堆线，其中五根比较重要：
三根粗的RGB：
红色信号 r
绿色信号 g
蓝色信号 b
俩像素信号起始同步：
行同步信号 hs
场同步信号 vs
然后还有根地线也比较重要，屏蔽线初期弄的话可以随便搞搞，等弄的差不多了要追求显示质量了，再去研究它们，这儿先满足最基本的显示需求。

.

然后是代码方面：
实现最基本功能的参考范例：

1. module Main(
   
2.     CLK,
   
3.     VGA_HS,
   
4.     VGA_VS,
   
5.     VGA_R,
   
6.     VGA_G,
   
7.     VGA_B
   
8.     );
   
9. 
   
10.     input CLK;
    
11.     output VGA_HS,VGA_VS, VGA_R, VGA_G, VGA_B;
    
12. 
    
13.     reg[10:0] x_counter;
    
14.     reg[10:0] y_counter;
    
15. 
    
16.     reg [3:1] GRBX;
    
17. 
    
18.     initial begin
    
19.         x_counter = 0;
    
20.         y_counter = 0;
    
21.     end
    
22. 
    
23. // Always block to drive drawing, {front|back}-doors, and syncs.
    
24.     always @(posedge CLK) begin
    
25.         if(x_counter == 1055)
    
26.         begin
    
27.             x_counter = 0;
    
28. 
    
29.             if(y_counter == 627)
    
30.                 y_counter = 0;
    
31.             else
    
32.                 y_counter = y_counter + 1;
    
33.         end
    
34.         else
    
35.             x_counter = x_counter + 1;
    
36. 
    
37.     end
    
38. 
    
39.     always @(x_counter or y_counter)
    
40.     begin
    
41.         if (x_counter 839 && x_counter 600 && y_counter =11'd144)&&(x_cnt =10'd35)&&(y_cnt =200)&&(xpos =140)&&(ypos =580)&&(xpos =140)&&(ypos =220)&&(xpos =140)&&(ypos =220)&&(xpos =440)&&(ypos =385)&&(xpos =285)&&(ypos<=315));  
    
42. //RGB像素点的赋值
    
43. assign vga_r= valid?e_rdy:1'b0;
    
44. assign vga_g= valid?  (a_dis|b_dis|c_dis|d_dis):1'b0;
    
45. assign vga_b= valid?  ~(a_dis|b_dis|c_dis|d_dis):1'b0;
    
46. endmodule

复制代码

然后，我们将代码编译，并烧写到锆石A4 FPGA开发板上，
找一根合适的VGA线材接入到锆石A4 FPGA开发板的VGA接口中，
重新上电锆石A4 FPGA开发板，以开始运行VGA刷写显示代码，

我们可以看到上电后先是完全的黑屏，然后从左上角顶部开始向下刷写白色，
由于锆石A4 FPGA开发板的运算速度极快，
即使反应很快的人类也只能看到白色从上到下被载入，
试着放慢过速率，还是快到转瞬刷白，
每行的从左到右如果想观察的话，可以借助高速相机，
或者按照开发者什么都自己做的行事风格，
再买块锆石A4 FPGA开发板，写个高速相机的软件，
用FPGA的速度捕捉FPGA的速度，
大概上电后零点几秒就全白了，效果如下

然后按右侧实体按键的第二个键，全红

然后第三个键，左上角有小字，字库已经用了双点像素，普通屏幕轻松看到，如果是视网膜屏贴近了即可看清

然后是第四个键，从白刷黑的感觉很舒服，感觉整个屏幕的像素都被抚平

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资料很不错，值得收藏

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