基于FPGA的VGA可移植模塊終極設計

b) 專(zhuān)用視頻轉換芯片

利用專(zhuān)用視頻轉換芯片，ADV7120等，將數字信號轉換為VGA RGB的模擬信號。ADV7120為高速D/A芯片，將數字信號轉換為模擬信號輸給VGA，電路如下：

三、可移植VGA模塊設計

Bingo玩VGA也算是比較早了，當年也是視覺(jué)的誘惑，以及唯FPGA獨尊的優(yōu)勢。于是之后一發(fā)而不可收拾。本章Bingo將自己這些年最終優(yōu)化的VGA驅動(dòng)模塊，發(fā)布至此。本模塊所有代碼均Bingo獨家創(chuàng )造，請尊重版權哈。

本設計已經(jīng)封裝成模塊，只要修改時(shí)序參數、掃描時(shí)鐘參數以及在vga_display.v中添加顯示電路，即可。方便移植，希望對大家有用。

1、模塊劃分

（1）vga_design.v

工程頂層文件，例化各個(gè)模塊。

（2）sys_ctrl.v

PLL時(shí)鐘分配電路。

（3）vga_display.v

顯示電路，根據時(shí)序，用于描述VGA的顯示電路。

（4）vga_driver.v

VGA驅動(dòng)電路，對時(shí)序，狀態(tài)的約束。

RTL圖如下所示：

2、代碼設計

Bingo例程以16bit RGB VGA驅動(dòng)為例，不同位數的顯示只要改一下vga_data即可。

前文以及代碼講述了那么多，此處不再貼完整代碼，而是對代碼中部分結構進(jìn)行解析。

代碼下載地址：http://blog.chinaaet.com/detail/21606.html

（1）vga_driver.v代碼分析

a) 參數例化列表

#(

// VGA_1024_768_60fps_65MHz

// Horizontal Parameter ( Pixel )

parameter H_DISP = 11'd1024,

parameter H_FRONT = 11'd24,

parameter H_SYNC = 11'd136,

parameter H_BACK = 11'd160,

parameter H_TOTAL = 11'd1344,

// Virtical Parameter ( Line )

parameter V_DISP = 10'd768,

parameter V_FRONT = 10'd3,

parameter V_SYNC = 10'd6,

parameter V_BACK = 10'd29,

parameter V_TOTAL = 10'd806

)

這樣寫(xiě)的目的是為了軟件封裝性，能夠在例化的時(shí)候修改法分辨率，同時(shí)電路結構保持不變。

DISP，FRONT ，SYNC，BACK，TOTAL分別為顯示期，消隱前肩，消音期，消隱后肩，總時(shí)間，各自對應各自的行場(chǎng)信號。

b) 行同步信號設計

//------------------------------------------

// 行同步信號發(fā)生器

reg [10:0] hcnt;

always @ (posedge clk_vga or negedge rst_n)

begin

if (!rst_n)

hcnt = 0;

else

begin

if (hcnt H_TOTAL-1'b1)

hcnt = hcnt + 1'b1;

else

hcnt = 0;

end

end

//------------------------------------------

always@(posedge clk_vga or negedge rst_n)

begin

if(!rst_n)

vga_hs = 1;

else

begin

if( (hcnt >= H_DISP+H_FRONT-1'b1) (hcnt H_DISP+H_FRONT+H_SYNC-1'b1) )

vga_hs = 0;

else

vga_hs = 1;

end

end

如上所示，分析代碼可以知道，行同步信號的計數狀態(tài)機按照時(shí)序的劃分，是以下過(guò)程：H_DISP，H_FRONT，H_SYNC，H_BACK，這似乎和上述分析的VGA時(shí)序不是完全吻合。但是VGA時(shí)序是一個(gè)循環(huán)，順推H_BACK個(gè)時(shí)終域便可以得到以上時(shí)期劃分，但是這樣更方便后續坐標計數，因為Bingo此處這樣設計，當然實(shí)際證明是完全可行的。

注意：(hcnt >= H_DISP+H_FRONT-1'b1) (hcnt H_DISP+H_FRONT+H_SYNC-1'b1) 只是因為后續坐標計算，就把時(shí)序提前了1個(gè)時(shí)鐘已達到同步。