哈尔滨工业大学威海
电子设计自动化课程设计报告
学生姓名
学号
学院信息科学与工程学院
专业电子科学与技术专业
年级08级
指导教师
日期2011年8月31日
f摘要VGA视频图形阵列作为一种标准的显示接口得到广泛的应用。本设计
是基于GW48系统SOPC实验箱依据VGA显示的原理“抛弃”VGA显示专用芯片利用FPGA现场可编程门阵列设计VGA接口对于更深入学习接口技术有很大的帮助同时可以将要显示的数据直接送到显示器上显示省去了计算机的处理过程能加快数据的处理速度和节约硬件成本。
关键词FPGAVGA显示接口
f电子设计自动化课程设计报告
2008级电子科学与技术
杨忠雷
一、FPGA的原理
CPLD、FPGA是在PAL、GAL等基础上发展起来的一种具有丰富的可编程IO引脚、逻辑宏单元、门电路以及RAM空间的可编程逻辑器件几乎所有应用门阵列、PLD和中小规模通用数字集成电路的场合均可应用FPGA和CPLD器件。CPLD的设计是基于乘积项选择矩阵来实现的而FPGA基于查找表来设计的。查找表就是实现将输入信号的各种组合功能以一定的次序写入RAM中然后在输入信号的作用下输出特定的函数运算结果。其结构图如图1所示
图1FPGA查找表单元
一个N输入查找表LUTLookUpTable可以实现N个输入变量的任何逻辑功能如N输入“与”、N输入“异或”等。
输入多于N个的函数、方程必须分开用几个查找表LUT实现如图2
所示。
图2FPGA查找表单元内部结构
该系统设计中FPGA芯片用的是ALTERA公司的EP1K30QC2082它的系统结构如图3所示。它由若干个逻辑单元和中央布线池加IO端口构成
f图3EP1K30QC208内部结构
二、VGA接口
VGA的全称为VideoGraphicArray即显示绘图阵列。在PC行业发展的初期VGA以其支持在640X480的较高分辨率下同时显示16种色彩或256种灰度同时在320X240分辨率下可以同时显示256种颜色的良好特性得到广泛支持。后来厂商们纷纷在VGA基础上加以扩充如将显存提高至1M并使其支持更高分辨率如800X600或1024X768这些扩充的模式就称之为VESAVideoElectro
icsSta
dardsAssociatio
视频电子标准协会的SuperVGA模式简称SVGA现在的显卡和显示器都支持SVGA模式。
图4VGA接口
VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口也叫DSub接口。VGA接口是一种D型接口上面共有15针空分成三排每排五个。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型绝大多数的显卡都带有此种接口。
ff三、VGA显示接口原理
计算机显示器的显示有许多标准常见的有VGA、SVGA等。本系统采用FPGA来实现图像显示控制器这在产品开发设计中有许多实际应用。
常见的彩色显示器一般由CRT阴极射线管构成彩色是由G、r