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標題: FPGA控制VGA接口顯示圖片的VHDL源碼及實驗過程詳解 [打印本頁]

作者: 賈亞超    時間: 2018-11-23 19:48
標題: FPGA控制VGA接口顯示圖片的VHDL源碼及實驗過程詳解
基于VHDL,通過FPGA控制VGA接口,在液晶顯示器上顯示圖片

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1、 自學PLL鎖相環的定制
2、 復習、強化ROM 的定制流程
3、掌握VGA 顯示原理
4、在實驗室的液晶顯示器上顯示“龜心似箭”的圖片

一、液晶顯示原理
目前常見的彩色顯示器一般為液晶顯示器, CRT顯示器雖然已經落伍,但其掃描顯示的原理堪稱經典,仍被目前的液晶顯示器所
采用。彩色是由R、G、B三基色組成,用逐行掃描的方式解決像顯示。液晶顯示器每個像素由3個液晶單元格構成,其中每個單元格前面都分別有紅色、綠色、藍色的過濾器。加電時,液晶排列有序,允許光透過,不加電時液晶排列混亂,阻止背光源通過。 掃描是從屏幕左上方開始的,從左到右、從上到下進行掃描。每掃描完一行,開啟電壓回到屏幕左邊下一行的起始位置,這期間HS 進行行同步消隱,每行結束都進行一次行同步消隱。掃描完所有行之后用VS 進行場同步消隱。

二、VGA 接口標準顯示原理


3、 制作5/4倍頻的鎖相環(inclk0為20MHz, c0為25MHz)


4、 設計VGA 圖像顯示的頂層文件,編譯,引腳鎖定,再編譯,硬件驗證


1.首先按照課本完成了《VGA》彩條   顯示的實驗(右圖所示) ,從而熟悉VGA 顯示的時序控制

2.首次硬件驗證時滿屏的雪花(右圖所示) , 不過還是能分辨小烏龜的顏色的,說明ROM 內的數據確實有發送至VGA 接口。幾經摸索,終于發現問題出在分辨率大小不兼容,屏幕設定的分辨率為640x480,而所選圖片的分辨率為120x120。

3.修改顯示區域分辨率后結果如右圖所示, 終于有了小烏龜的雛形, 但屏幕上不顯示圖片的部分閃爍嚴重, 而且與圖像平行的部分有長長的拖影

4.通過增加非數據輸出消隱, 解決了


閃爍和拖影的問題 (右圖所示) , 但發現圖像并不是靜態的,而是從左下到右上循環播放的,而且圖像有畸變。

5.冷靜分析之后發現,圖像畸變是因為分配給圖像顯示的空間并不是120x120, 而是119x119,修改后畸 變 問題解決了。  
而圖片滾動播放是因為沒有考慮到ROM 的空間比圖片的數據深度稍大,導致每場掃描并不都是從ROM 的第一位開始讀取數據的。將每場掃描的時間嚴格與圖片的數據深度一致,終于的到了像要顯示的圖片(右圖)


實驗過程中所遇到的問題及相應的解決方法

本實驗都是自己摸索出來的,沒有請教任何人,網上也沒有關于VGA 圖片顯示的代碼。就是想借助此次機會,在老師放開手的情況下,自己跑一次,感謝老師的一席話:不能永遠抱著你走,你也不再是小孩子了。


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賈亞超_VGA圖片顯示_3168010143.pdf (773.6 KB, 下載次數: 106)







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