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1、第33卷第10期应用科技Vol.33,№.102006年10月AppliedScienceandTechnologyOct.2006文章编号:1009-671X(2006)10-0042-04基于FPGA的VGA图像控制器的设计与实现董兵,朱齐丹,文睿(哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:VGA(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.这里依据VGA接口原理采用了VerilogHDL语言对Alte
2、ra的Cyclone系列FPGA(现场可编程门阵列)进行了设计,并验证了结果.通过采用FPGA设计VGA接口可以将要显示的数据直接送到显示器,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.关键词:现场可编程门阵列;VerilogHDL;视频图形阵列中图分类号:TP365.1文献标识码:BThedesignandimplementationofVGAimagecontrollerbasedonFPGADONGBing,ZHUQi2dan,WENRui(CollegeofAutomation,Har
3、binEngineeringUniversity,Harbin150001,China)Abstract:Asastandarddisplayinterface,VGAhasbeenwidelyused.Asthefastdevelopmentofembededsystem,especiallythedevelopmentofhighspeedimageprocessing,therearemoreandmoreneedindisplayingtheresultoftheprocessinrealtime.Ac
4、cordingtotheprincipleofVGAdisplay,aninterfaceofVGAwiththeVerilogHDLisdesigned.UsingFPGAtodesignaVGAinterfacecansendthedatadirectlyontothescreenfordisplay,whichcutsdowntheprocessofPC,thusquickeningthespeedofdataprocessandsavingtheexpenseofthehardware.Keywords
5、:FPGA(fieldprogrammablegatearray);VerilogHDL;VGA(videographicsarray)在许多图像处理系统中,需要将经过处理的图图象处理项目中,正是需要把经过处理的图像实时像显示出来,如果采用传统的办法将图像数据传回地直接地显示出来,撇开对计算机的需求,以满足各电脑并通过显示器显示出来,那么在传输的过程中种不同应用环境的需要.就需要嵌入式系统的CPU不断的对所传输的图像1VGA接口原理数据信号进行控制,这样就造成了就CPU资源的浪费,同样系统还需要依赖电脑,降低了
6、系统的灵活计算机显示器的显示有许多标准,常见的有性.如果采用FPGA对显示器的VGA接口进行设VGA,SVGA等.VGA是VideoGraphicsAdapter(Ar2计,数据流只需要在整个系统的内部流动,而不需要ray)的缩写,信号类型为模拟类型,显示卡端的接依靠计算机,实现了系统的最小化,大大减少了电路口为15针母插座.接口如图1所示.板的尺寸,增强了系统的可靠性和设计的灵活性.VGA接口同样也是LCD液晶显示设备的标准接口,通过VGA控制LCD可以使整个系统变得小巧和便携,使得应用的范围大大扩展.作者所
7、在的全景视觉图1VGA接口收稿日期:2006-01-17.作者简介:董冰(1981-),男,硕士研究生,主要研究方向:计算机控制,E2mail:alpha1027@hotmail.com.第10期董兵,等:基于FPGA的VGA图像控制器的设计与实现·43·对于普通的VGA显示器,其引出线共含5个信控制信号却是相同的,所以针对CRT设计的控制器号:R、G、B(3基色信号)、HS(行同步信号)、VS(场也可以应用到LCD显示器中.同步信号).由R、G、B3种基色可以组合出任意所需要的颜色.在实验的验证阶段可以仅利用
8、R、G、B3种基色的二元化值(0和1)的不同组合来验证设计的正确性.其不同组合所能成的颜色如表2所示.VGA显示器在一行图像显示完成后,用行同步信号进行行同步,并进行行消隐,行同步信号为低电平有效.当扫描完所有行时,用场同步信号进行场同步.图3显示器成像原理并使扫描回到屏幕的左上方,同时进行场消隐,并预表2VGA显示器成色原理备进行下一次的扫描.场同步信号也同样为低电平颜色黑蓝绿青红品
