使用 fpga 控制 vga 显示

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1、使用FPGA控制VGA显示时间:2007-02-07 来源:瑞芯科技 作者: 点击：2592 字体大小:【大中小】      显示器因为其输出信息量大，输出形式多样等特点已经成为现在大多数设计的常用输出设备。在 FPGA 的设计中可以使用很少的资源，就产生 VGA 各种控制信号。这个示例在RHicSP2200B FPGA 开发板/学习板上使用 VGA 接口在显示器上显示了文字以及简单的图形，可以作为VGA显示设计的参考，如果在使用这个例子的过程中有任何问题都可以通过邮件 calvin_richi

2、c@yahoo.com.cn 或者calvin_richic@hotmail.com 联系作者。显示器术语像素与分辨率       显示器的显示方式有两种：A/N（Alphabet/Number：字符/数字）显示方式和APA（AllPointAddressable：全点寻址）显示方式，即文本显示方式和图形显示方式。A/N方式已淘汰不用，目前微机都采用APA图形方式。       显示器上输出的一切信息，包括数值、文字、表格、图象、动画等等，都是由光点（即像素）构成的。组成屏幕显示画面的最小单位是

3、像素，像素之间的最小距离为点距（Pitch）。点距越小像素密度越大，画面越清晰。显示器的点距有0.31mm、0.28mm、0.24mm、0.22mm等多种。       分辨率指整屏显示的像素的多少，是衡量显示器的一个常用指标。这同屏幕尺寸及点距密切相关，可用屏幕实际显示的尺寸与点距相除来近似求得。点距为0.28mm的15英寸显示器，分辨率最高为1024×768。显示器尺寸      显示器屏幕尺寸以对角线来度量，常用的显示器有 14、15、17、19、21 英寸等。显示器水平方向长度与垂直方向

4、高度之比一般为4：3。扫描频率       显示器采用光栅扫描方式，即轰击荧光屏的电子束在 CRT 屏幕上从左到右（受水平同步信号 HSYNC 控制）、从上到下（受垂直同步信号VSYNC控制）做有规律的移动。光栅扫描又分逐行扫描和隔行扫描。电子束采用光栅扫描方式，从屏幕左上角一点开始，向右逐点进行扫描，形成一条水平线；到达最右端后，又回到下一条水平线的左端，重复上面的过程；当电子束完成右下角一点的扫描后，形成一帧。此后，电子束又回到左上方起点，开始下一帧的扫描。这种方法也就是常说的逐行扫描显示。

5、       而隔行扫描指电子束在扫描时每隔一行扫一线，完成一屏后再返回来扫描剩下的线，这与电视机的原理一样。隔行扫描的显示器比逐行扫描闪烁得更厉害，也会让使用者的眼睛更疲劳。目前微机所用显示器几乎都是逐行扫描。      完成一行扫描所需时间称为水平扫描时间，其倒数称为行频率；完成一帧（整屏）扫描所需的时间称为垂直扫描时间，其倒数为垂直扫描频率，又称刷新频率，即刷新一屏的频率。常见的有60Hz、75Hz等，标准VGA显示的场频60Hz，行频为31.5kHz。显示带宽      带宽则指显示器可

6、以处理的频率范围。如果60Hz刷新频率的VGA方式，其带宽达 640×480×60=18.4MHz；70Hz 刷新频率1024×768分辨率的SVGA方式，其带宽达1024×768×70=55.1MHz。     早期的显示器频率固定。现在流行的多屏显示器采用自动跟踪技术，使显示器的扫描频率自动与显示卡的输出同步，达到较宽的适用范围。显示卡术语       一个像素点可有多种颜色，由表示该像素的二进位数（又称像素的位宽）决定。像素位宽为 8bit，则每个像素有 28=256 种颜色；位宽为16b

7、it则有216=65536种颜色，位宽为 24bit 则有 224 即一千七百多万种颜色。显示卡内的D/A（数/模）转换电路将每个像素的位宽（二进位整数）转换成对应亮度的 R、G、B（红、绿、蓝）模拟信号，控制屏幕上相应的三色荧光点发光，产生所要求的颜色。      随着PC机的不断更新换代，显示控制卡（即显示适配器）的标准也不断发展。从最初的MDA（单色显示适配器）→CGA（彩色图形显示适配器）→EGA（增强型图形适配器）→VGA（视频图形阵列适配器）。VGA一改以前显示卡采用的数字视频信号输

8、出，而用模拟视频信号输出，VGA 卡内的 D/A转换器将数字信号转换为控制R、G、B三原色的模拟信号，使像素色彩变化非常平滑，更适合人的视觉感受。性能高于VGA并与之兼容的显示适配卡有TVGA和SVGA。随着Windows的普及和对快速度、多色彩、高分辨率的需要，一些厂家在 SVGA 芯片中增加更多的硬件来支持 Windows 的加速，这类显示适配器一般被称作AVGA（AcceleratedVGA：加速VGA）。目前大多数微机上的显示卡都属于AVGA类型。     显示卡主要由图形处理芯片、视频