基于vhdl的vga显示控制器的设计论文

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1、目录摘要1Abstract2前言3第1章绪论4第1．1节应用背景4第1．2节设计思路4第1．3节设计工作5第2章硬件电路设计6第2．1节系统总体结构框架6第2．2节主控制器硬件模块7第2．3节电源模块10第2．4节D/A转换电路模块10第2．5节VGA显示模块14第2．6节本章小结16第3章软件设计17第3．1节QuartusII及VHDL语言介绍17第3．2节程序设计18第3．3节本章小结22第4章软件调试23第4．1节编译仿真23第4．2节配置加载23第4．3节实验结果24第5章结论与展望25参考文献26致谢27附录28摘要本文设计了一个基于VHDL的VGA显示控制模块

2、，通过FPGA控制图像信号与时序信号，软件的开发环境是ALTERA公司的QuartusII6.0。设计运用VHDL语言编程，配置加载FPGA芯片，经FPGA处理，信号通过D/A转换器（电阻分压与ADV7123视频D/A转换两套方案），由VGA接口输出。设计的主控制器采用ALTERA公司的ACEXEP1K30TC144-3芯片，通过GW48系列SOPC/EDA实验箱调试，完成整个系统实验。关键词：FPGA；VHDL；VGA32AbstractThispaperdescribesthedesignofVGAdisplayandcontrolmodulewhichbasedonV

3、HDL.ImagesignalandschedulesignalwerecontrolledbyFPGA.SoftwaredevelopmentenvironmentisAltera'sQuartusII6.0.ThisdesignusingVHDLlanguageprogramming,loadingFPGAconfiguration,theFPGA,signalthroughD/AConverter(resistancepressureandADV7123videoDACtwooptions),thenoutputfromtheVGAinterface.ACEXEP1K

4、30TC144-3chipofALTERACompanyhasbeenadaptedinthedesignofthemaincontroller.DebuggingprogramthroughGW48SeriesSOPC/EDAExperimentBox,thewholesystemwillbecompletedexperiment..Keywords：FPGA；VHDL；VGA32前言随着大规模集成电路技术的发展及电子产品市场运作节奏的进一步加快，现代电子设计技术已迈入一个全新的阶段。电子器件及其技术的发展将更多地趋向于支持EDA（ElectronicDesignAuto

5、mation），借助VHDL语言，硬件设计与软件设计技术得到了有机的融合。可编程逻辑器件FPGA（FieldProgrammableGateArray）和CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)由于具有开发简单、静态可重复编程和动态在系统编程的特点，已经成为当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路(ASIC)。随着电子技术的迅猛发展，速度更快、集成度更高的FPGA不断出现，随着结构和工艺的改进，FPGA芯片上包含的资源越来越丰富，可实现的功能越来越强，这使得FPGA在电子电路设计中扮演的角色越来越重要。本文描述了基于VHDL的VGA显示控制模块

6、的设计，具体内容如下：1．第一章绪论介绍了FPGA的特点及设计所做的工作。2．第二章介绍了硬件电路的设计，包含4个功能模块。3．第三章讲解了软件的设计，简单介绍了QuartusII及VHDL语言，着重讲解了程序设计方案。4．第四章介绍了软件调试的方法。5．第五章是本次设计的结论与展望。由于时间仓促，加之水平有限，文中的缺点和不足之处在所难免，敬请批评指正。32第1章绪论第1．1节应用背景图像处理是信号与信息处理学科的一个重要组成部分，也是诸多计算机领域中最为活跃的领域之一。随着计算机、集成电路等技术的飞速发展，数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。推

7、动该潮流迅猛发展的引擎就是日趋进步和完善的ASIC设计技术。ASIC具有高集成度、高性能、高可靠性、高保密性及成本低、开发工具先进等优点，基于它们的优点，可编程ASIC，特别是高密度可编程ASIC近年来发展迅速，已经在国内外计算机硬件、工业控制、智能仪表、数字电路系统、航空航天设备等领域得到了广泛应用。大规模可编程逻辑器件CPLD是将多个可编程阵列逻辑器件集成到一个芯片，具有类似PAL的结构；FPGA具有类似门阵列的结构，这两类器件都具有用户可编程特性。CPLD和FPGA在图像领域有着广泛的应用，他们的功能有：形成