零基礎學(xué)FPGA（十三）先來(lái)說(shuō)說(shuō)VGA

　　這個(gè)實(shí)驗其實(shí)已經(jīng)做好久了，但是一直沒(méi)有做筆記，今天就把這部分的內容補一下，有興趣的朋友可以看一下，或許對你有什么幫助，對初學(xué)者來(lái)說(shuō)還是一個(gè)不錯的實(shí)驗。

　　先來(lái)了解一下VGA吧

　　我們家里用的臺式電腦就是一個(gè)VGA顯示器，小墨同學(xué)為做這方面的實(shí)驗還特意買(mǎi)了一塊7寸的VGA液晶顯示器

　　記得當初自己也是傻得不得了，把寫(xiě)好的代碼，燒到板子里就直接連到筆記本電腦上的VGA接口上，結果什么反應也沒(méi)有，還調了一下午的程序...結果還是沒(méi)反應，到群里一問(wèn)才知道，原來(lái)筆記本電腦上的VGA接口只能做輸出而不能輸入的這跟臺式機還是不同的，后來(lái)才買(mǎi)的這塊液晶顯示器。

　　標準的VGA接口有15個(gè)接口，但是真正用到的只有5個(gè)接口，分別是三個(gè)色彩信號，R,G,B，場(chǎng)同步信號VSYNC，行同步信號HSYNC，時(shí)序部分要通過(guò)控制行同步信號和場(chǎng)同步信號，色彩部分要控制RGB，先來(lái)看時(shí)序部分。

　　對于一個(gè)分辨率為800*600的顯示器，簡(jiǎn)單的說(shuō)像素的刷新是從左到右，從上到下一行一行的刷新的，每一行要刷新的點(diǎn)成為行同步信號的幀長(cháng)，有多少行稱(chēng)為場(chǎng)同步信號的幀長(cháng)，從上到下刷新完一遍稱(chēng)為一幀，我們電腦上說(shuō)的屏幕刷新頻率就是說(shuō)屏幕一秒鐘能夠刷新多少幀，當達到一定的幀數，我們的肉眼也就分辨不出來(lái)了，這樣我們就看到我們的電腦屏幕，我們在操作的時(shí)候是連續的了。下面是時(shí)序表：

　　先來(lái)解釋一下這個(gè)表

　　第一行表示行同步信號的時(shí)序表，前187個(gè)計數點(diǎn)表示的在消影區，即還沒(méi)開(kāi)始進(jìn)入顯示區，從188開(kāi)始進(jìn)入顯示區，到987結束，后面的52個(gè)計數點(diǎn)又在消影區

　　第二行表示場(chǎng)同步信號。同理。前31個(gè)計數點(diǎn)和后56個(gè)計數點(diǎn)表示在消影區，是不顯示的，下面是我畫(huà)的一個(gè)圖幫大家理解

　　知道了這一點(diǎn)我們就可以開(kāi)始寫(xiě)時(shí)序部分的程序了

　　當行計數器計滿(mǎn)一行1039個(gè)點(diǎn)時(shí)清零，場(chǎng)計數器加1，當場(chǎng)計數器計滿(mǎn)687行時(shí)，一幀結束，場(chǎng)計數器清零

　　當計滿(mǎn)一行時(shí)，行同步信號會(huì )拉低一個(gè)120個(gè)時(shí)鐘周期的低脈沖，通俗的理解就是計滿(mǎn)一行有一個(gè)低脈沖出現，這個(gè)脈沖的長(cháng)度是120個(gè)時(shí)鐘周期，同理，計滿(mǎn)一個(gè)場(chǎng)之后會(huì )有6個(gè)場(chǎng)周期的低脈沖出現，這個(gè)低脈沖就不是時(shí)鐘周期了，是相當于場(chǎng)計數器計6行的時(shí)間

　　時(shí)序寫(xiě)好了之后就要確定顯示區域，根據上面那個(gè)我畫(huà)的圖，即只有在行計數器計到187到987，場(chǎng)計數器計到31到631時(shí)才是有效區域

　　為了好確定坐標，我們可以將坐標轉換一下，換成我們習慣的樣子，避免消影區坐標的干擾

　　這樣一切準備工作就做好了，剩下的就是我們自己設計想要顯示的畫(huà)面了，例如，我要在屏幕中間顯示一個(gè)矩形框，在這個(gè)矩形里面顯示一個(gè)小矩形

　　這個(gè)地方我剛開(kāi)始看的時(shí)候沒(méi)看懂，我再畫(huà)一個(gè)圖幫大家理解

　　下面顯示小矩形

　　畫(huà)完圖形最后顯示顏色

　　最后按照硬件原理圖分配好管腳，下載就可以了

　　下面來(lái)說(shuō)說(shuō)顯示字符

　　時(shí)序部分是一樣的就不多說(shuō)，直接說(shuō)字符顯示部分

　　顯示字符當然要用到取模軟件，相信大家都用過(guò)

　　然后將字模進(jìn)行拼接，因為我們刷新是從左向右，從上到下刷新的，所以要把每一個(gè)字模的同一行拼接在一起，這樣每刷新一行，同時(shí)刷新三個(gè)字模的一行，從上到下刷新一邊，三個(gè)字模也就刷新出來(lái)了

　　這里要定義一個(gè)減法計數器，當像素點(diǎn)從某個(gè)位置從左到右開(kāi)始刷新時(shí)開(kāi)始計數，知道計數到要顯示的字模結束為止。這里我用到了32個(gè)像素點(diǎn)表示一個(gè)字模的一行，4個(gè)字模就需要128個(gè)像素點(diǎn)來(lái)表示一行，共有32列

　　下面是當計數到需要顯示的字模時(shí)，給字加上顏色，x_dis,y_dis用來(lái)確定在哪顯示字符

　　下面是演示結果