基于fpga的vga接口设计

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1、I基于FPGA的VGA接口设计摘要VGA（VideoGraphicsArray视频图形阵列）是一种标准的显示接口。伴随着嵌入式系统的迅速发展，尤其是高速图像处理的发展，对可以将实时图像处理进行显示有了更多的需求。VGA广泛应用于机场、车站等公共场所的广告宣传和文字提示。本文基于Altera公司的CycloneII系列FPGA（现场可编程门阵列）、依据VGA接口时序采用VerilogHDL语言设计了VGA显示模块，并验证了设计结果。通过采用FPGA设计VGA接口使系统具有成本低、结构简单、应用灵活的优点。关键词：FPGA，VGA接口，VerilogI

2、DesignofVGA InterfaceBasedon FPGAABSTRACTAsastandarddisplayinterface,VGAhasbeenwidelyused.Asthefastdevelopmentofembeddedsystem,especiallythedevelopmentofhighspeedimageprocessing,therearemoreandmoreneedindisplayingtheresultoftheprocessinrealtime.VGAiswidelyusedinairports,railwa

3、ystations andotherpublic places advertisingandtextprompts.ThedesignofVGAdisplayinterfaceandcontrolmoduleisintroducedinthispaperwhichbasedonAltera's CycloneII series FPGA,accordingtotheprincipleofVGAdisplay,aninterfaceofVGAwiththeVerilogHDLisdesigned.VGA Interface throughtheuse

4、of FPGA design thesystem withlowcost,simplestructure,flexibleapplication advantages.KEYWORDS:FPGA，VGA Interface,VerilogIII目录摘要IABSTRACTII1概述11.1选题背景11.2发展趋势21.3研究方法和手段31.4研究预期成果42硬件电路设计52.1系统整体结构框架52.1.1系统硬件结构52.1.2系统拓展硬件结构52.2总体设计原理图62.3主控制器固件模块72.3.1DE2开发板介绍72.3.2CycloneⅡ系列芯

5、片介绍82.3.3外部时钟92.4电源模块102.5D/A转换电路模块102.5.1ADV7132视频D/A转换器102.6VGA显示模块122.6.1VGA接口122.6.2VGA常用模式132.6.3VGA工作原理142.6.4RGB数据帧的结构153固件代码设计163.1.QuartusⅡ及Verilog语言介绍163.1.1QuartusⅡ软件介绍163.1.2VerilogHDL语言介绍173.2VGA代码设计173.2.1VGA的显示时序程序183.2.2时钟、频率程序213.2.3SRAM程序22III3.2.4汉字显示程序243.2

6、.5RGB控制液晶颜色显示程序254代码调试264.1编译仿真264.2配置加载274.2.1引脚配置274.2.2文件加载274.3显示图像284.3.1使用DE2控制面板显示图像284.2显示结果32总结34致谢35参考文献36附录固件代码3845基于FPGA的VGA接口设计1概述1.1选题背景自1985年Xilinx公司推出第一片现场可编程器件（FPGA）至今，FPGA历史已经经历了几十年的发展历史。在这几十年的发展过程中，以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展：现场可编程器件从最初的1200个可利用门，发展到90年代的25万

7、个可利用门，乃至当新世纪来临之际，国际上现场可编程逻辑器件的著名厂商Altera公司、Xilinx公司又陆续推出了数百万门的单片FPGA芯片，将现场可编程器件的集成度提高到一个新的水平。纵观现场可编程器件的发展历史，其之所以具有巨大的市场吸引力，根本在于FPGA不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题，而且其开发周期短、开发软件投入少、芯片价格不断降低，促成FPGA越来越多地取代了ASIC的市场，特别是对小批量、多品种的产品需求，使FPGA成为首选。自二十年前发明世界上第一个可编程逻辑器件开始，Altera公司秉承了创新的传统，是世界上“

8、可编程芯片系统”（SOPC）解决方案倡导者。Altera的主流FPGA分为两大类，一种侧重低成本应用，容量中等，性能可以满