FPGA课程设计VGA图像显示控制电路设计.docx

PAGE 课程设计报告 VGA图像显示控制电路设计 学校： 学院： 自动化学院 专业：电子信息科学与技术 班级： 姓名： 学号： 日期： 2014.12.17 目录 1绪论……………………………………………………..1 2设计要求、目的及方案论证…………………………..1 2.1 设计要求…………………………………………1 2.2 设计目的…………………………………………1 2.3 设计方案…………………………………………1 3系统设计………………………………………………..2 3.1 设计原理…………………………………………2 3.2 程序设计…………………………………………4 4程序结果截图…………………………………………..7 5课程设计心得…………………………………………..8 参考文献………………………………………………….8 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 绪论 本设计采用EDA技术，通过CPLD芯片实现了实现VGA图像显示的设计，本文采用Verilog 硬件描述语言描述VGA图像显示电路，完成对电路的功能仿真。通过屏幕直接将图像的显示出来。与传统的设计方式相比，本设计由于采用了CPLD芯片来实现，它将大量的电路功能集成到一个芯片中，并且可以由用户自行设计逻辑功能，提高了系统的集成度和可靠性。 2设计要求、目的及方案论证 2.1 课程设计要求 小组2名成员进行学习和讨论，来设计一个VHDL/Verilog 程序来实现以下功能： 1. 利用 FPGA 实现 VGA 图像显示器 2. 通过屏幕将其显示 4. 选用 GW48-PK2系统, 编写程序在 FPGA 上实现并加以验证. 2.2 课程设计目的 1、熟悉VGA显示器的实现原理 2、加深对VHDL语言的设计编程和设计语言规则的应用 3、熟悉集成电路设计的流程，学习使用EDA集成电路设计软件QuartusII 进行模拟综合，然后在FPGA上实现。 2.3 设计方案 CPLD是整个系统的核心，通过对其编程可输出RGB三基色信号和HS 、VS行场扫描同步信号。当 CPLD接受单片机输出的控制信号后，内部的数据选择器模块根据控制信号选通相应的图像生成模块，输出图像信号，与行场扫描时序信号一起通过15针D型接口电路送入VGA显示器，在VGA显示器上便可以看到对应的图像。CPLD所需的工作时钟由外部高精度有源晶振提供，系统原理框图如下图： 控制按键 控制按键 电源 CPLD 接口电路 VGA 显示器 时钟电路 3系统设计 此系统设计分主要由，二分频模块，地址译码器模块，VGA显示控制模块及图像数据ROM来实现对图像的显示。计数器模块设计简单，用计数器计数来控制，以实现某一个区域显示相应的颜色。具体以VGA显示模块和图像数据ROM为例进行详细分析与操作。 4 VGA显示控制模块 VGA显示控制模块主要通过VGA时序产生640*480显示范围，并控制和消隐范围以及产生水平同步时序信号hs和垂直同步时序信号vs的值。 一个独立的计数器产生垂直时序信号。垂直同步计数器在每个HS脉冲信号来临时自动加1，译码值产生VS信号。计数器产生当前显示行。这两个计数器从地址到显示缓冲器连续计数。 首先启动QUARTUS Ⅱ软件，新建vga640480显示扫描模块工程文件， 单击完成按钮，创建好了设计工程，选择【FILE】【NEW】菜单，选择【VHDL File】，单击【OK】建立一个新的文本设计文件，命名为vga640480.vhd。随即进行程序代码的输入。在【File】菜单中点选【Save as】存盘并保证该文件添加到了工程中，文件名为默认的即可。至此，vga640480显示扫描模块文件建立完成。在【File】菜单中点选【Gree Update】/【Greate Symbol File For Cunrent File】对vga640480文本文件进行封装得出原理图模块如图4.1-5所示: 图4.1-5 vga640480显示扫描模块 通过以上步骤，便完成了vga640480显示扫描模块的设计工作，即系统底成模块完成。