vga彩条信号显示控制器的设计eda技术课程设计

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1、河南城建学院本科课程设计报告河南城建学院EDA技术课程设计课题：VGA彩条信号显示控制器的设计系别：电气与信息工程学院专业：姓名：学号：指导教师：河南城建学院2013年6月28日河南城建学院本科课程设计报告成绩评定·一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。成绩：（折合等级）指导教师签字年月日河南城建学院本科课程设计报告摘要本设计是用FPGA来实现VGA图像控制器，控制显示器显示彩条信号，用VHDL语言,在QuartusII上实现软件仿真。本文首先介绍了VGA显示的基本原理，然后提出了一

2、种VGA图像控制器的设计方案，并用VHDL硬件描述语言和原理图输入的方法完成了该方案的设计，通过显示横彩条、竖彩条、棋盘格，验证了VGA_SYNC同步信号功能模块时序的正确性，软件实验环境为QuartusII6.0开发软件。本系统尝试用FPGA实现VGA图像显示控制器，这一过程通过编程实现，之后通过软件的测试和仿真，当软件验证无误后完成硬件的下载验证，最终在显示器上实现输出，基本原理就是利用FPGA的可编程原理和VGA的时序控制原理，这在产品开发设计中有许多实际应用。例如显示器，电视等的维修，可以期望采用FPGA设计

3、的VGA接口可以将要显示的数据直接送到显示器，就可以可靠的找到故障的大致原因等。从而省掉每次都要接信号源的麻烦，同时也节约了成本。节省了计算机的处理过程，加快了数据的处理速度，节约了硬件成本。同时亦可将其作为信号源，应用于电视机或计算机等彩色显示器的电路开发，方便彩色显示器驱动控制电路的调试。关键字：EDA，VHDL，VGA，QuartusII河南城建学院本科课程设计报告目录1概述11.1课程设计要求11.2课程设计目的11.3实验环境12系统总体方案22.1系统的工作原理和组成框图22.2VGA显示原理23VHDL

4、设计与仿真63.1波形仿真63.2硬件描述语言生成电路74EDA硬件调试与实现84.1硬件调试84.2硬件实现85课程设计体会13参考文献14附1：源程序代码15附2：系统原理图17河南城建学院本科课程设计报告1概述本设计采用EDA技术，通过CPLD芯片实现了实现VGA彩条信号的显示的设计，本文采用VHDL硬件描述语言描述VGA彩条信号的显示电路，完成对电路的功能仿真。通过按键来实现横彩条、竖彩条、棋盘式方格图案的选择，并能进一步设计出文字、图像的显示。与传统的设计方式相比，本设计由于采用了CPLD芯片来实现，它将大

5、量的电路功能集成到一个芯片中，并且可以由用户自行设计逻辑功能，提高了系统的集成度和可靠性。1.1课程设计要求1、熟悉掌握常用仿真开发软件，比如：QuartusII或XilinxISE的使用方法。2、能熟练运用上述开发软件设计并仿真电路并下载到FPGA中进行调试；3、学会用EDA技术实现数字电子器件组成复杂系统的方法；学习电子系统电路的安装调试技术。4、掌握VGA时序工作要求及特点5、利用FPGA实现VGA彩条信号发生器，可以产生彩色横条,彩色竖条信号,彩色棋盘格信号，由一个按键按照顺序选择不同模式的信号输出.1.2课

6、程设计目的1、熟悉VGA显示器的实现原理2、加深对VHDL语言的设计编程和设计语言规则的应用3、熟悉集成电路设计的流程，学习使用EDA集成电路设计软件QuartusII进行模拟综合，然后在FPGA上实现。1.3实验环境开发过程中采用集成工具QuartuaII实现设计，选用GW48系列SOPC/EDA实验箱，以及一个显示器。河南城建学院本科课程设计报告2系统总体方案2.1系统的工作原理和组成框图FPGA是整个系统的核心，通过对其编程可输出RGB三基色信号和HS、VS行场扫描同步信号。当FPGA接受单片机输出的控制信号后

7、，内部的数据选择器模块根据控制信号选通相应的图像生成模块，输出图像信号，与行场扫描时序信号一起通过15针D型接口电路送入VGA显示器，在VGA显示器上便可以看到对应的彩色图像。FPGA所需的工作时钟由外部高精度有源晶振提供；单片机控制器分析键盘扫描结果，控制液晶显示模块显示相应的功能，由LCD显示输出图像和按键控制模式，并送出相应控制信号给FPGA，系统原理框图如图1电源控制按键VGA显示器FPGA时钟电路接口电路图1原理框图2.2VGA显示原理工业标准的VGA显示模式为：640×468×16色×60Hz。常见的彩色

8、显示器，一般由CRT河南城建学院本科课程设计报告(阴极射线管)构成，彩色是由R、G、B（红、绿、蓝）三基色组成，CRT用逐行扫描或隔行扫描的方式实现图像显示，由VGA控制模块产生的水平同步信号和垂直同步信号控制阴极射线枪产生的电子束，打在涂有荧光粉的荧光屏上，产生R、G、B三基色，合成一个彩色像素。扫描从屏幕的左上方开始，由左至右，由上到下，逐