实验五vga图像显示控制.doc

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1、个人收集整理勿做商业用途实验五VGA图像显示控制一　实验目的1．进一步掌握VGＡ显示控制的设计原理。2．了解图像的存储和读取方法。3．进一步掌握4×4键盘或PＳ/2键盘接口电路设计方法。4．掌握状态机设计复杂控制电路的基本方法。二　硬件需求　1．EＤA/SＯPC实验箱一台。三　　实验原理VGA图像显示控制利用实验三中学习的《ＶＧA显示控制模块》显示存储于ROM中的图像数据。要显示的图像是四块６4＊６4像素大小的彩色图片，通过键盘控制可以选择不同的图片显示。图像可以在屏幕上移动（水平和垂直方向每帧分别移动“Ｈ

2、_Step”点和“V_Ｓtep”点），通过键盘改变“H_Step”和“V＿Step”的值即可改变其移动速度和方向。图像碰到屏幕边沿会反弹回去。如图５.1所示H_StepV_Step图5.1　VGＡ图像显示控制示意图实验中要用到４×4键盘、VGA显示控制、ROM等模块，在《实验三常用模块电路的设计》中已经讲述,可以直接使用已做好的模块（可能需要修改部分代码）。键盘也可以使用PS/2接口键盘,这样可以输入更多的字符。四实验内容1、图５．2是整个设计的顶层电路。个人收集整理勿做商业用途图５.２　ＶGA图像显示控制

3、顶层电路图２、实验三中学习的几个模块①“Ｒｅad_Keｙboard”模块与实验三中的4×4键盘模块一致；②四个RＯM模块使用宏功能模块实现，并设置其内存初始化文件分别为“FBB．mif”、“dog.miｆ”、“ｃaｔ.ｍif”、“ｆｌoｗer.ｍif”，如图５．3所示。当然也可以用其他图片（大小为64*64）使用“BmpＴoMｉf”软件生成对应的“ｍif”文件,如图5.4所示。个人收集整理勿做商业用途图5．3　内存初始化文件设置图5.４获取内存初始化文件(mif文件)个人收集整理勿做商业用途③　“ＶGA”模

4、块与实验三中基本一致,只需要在端口中屏蔽“kｅy”端口,并加入“ｉmａｇ＿rgｂﻩ　:　ｉn　　sｔd_ｌogic_ｖeｃｔoｒ(2　dｏwntｏ0);”用于从外部输入图像数据。代码中倒数第三个进程改为图５．5所示，此时最后两个进程也可以删除了。图5.5修改代码从外部输入图像数据④“div_240０0”模块用于将24M时钟分频输出1KＨz用于键盘扫描。3、新增加模块说明:①“iｍagConｔrollｅr”模块,代码如图５.6所示(部分代码用文字描述,请用ＶHDL语言补充完整)。端口ＶS、hcｎｔ、vｃnt是

5、“ＶGA”模块的输出,用于确定扫描点位置；Ｈ_Stｅp、V_Ｓtｅp、Pause端口由“Ｋeｙboard_Manaｇe”模块输出，用于设置图像块移动的速度和方向;RＯM＿DＡTＡ是来自于ROM模块中的图像数据。个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途图5．６“imaｇController”模块主要代码②“Ｋｅｙboard＿Ｍaｎagｅ”模块，用于接收键盘输入,根据键盘输入设置图像显示及移动参数。其主要代码如图5.7所示。个人收集整理勿做商业用途图5.7　“Keyboaｒd_Ｍaｎａｇe”模块主要代码

6、个人收集整理勿做商业用途③“SＥL_RＯM”模块，用于选通四个图像RＯM，即根据SEL［1．.0］的值,从Q1~Q4中选择一个输出到ＲOＭ_DATA端口。五实验步骤1.首先打开ＱuartusＩI软件,新建一个工程，并新建一个VHＤLFｉｌe。2.按照自己的想法，编写ＶHDL程序。３．对自己编写的VHＤＬ程序进行编译并仿真。4.仿真无误后,根据附录一的引脚对照表，对实验中用到时钟、4×４键盘、按键以及VＧＡ模块对应的FPＧA引脚进行管脚绑定,然后再重新编译一次。5．用下载电缆通过ＪTAＧ接口将对应的sof文件

7、下载到FPGA中。6.测试电路的工作是否满足实验要求。六、实验报告要求１．详细论述源码中实现各功能模块的设计要点。2.由于ROＭ模块采用时许逻辑电路设计,其数据输出与地址值在实践上有什么关系？会导致图像显示位置有何影响?如何在设计中消除这一影响，使图像显示位置更加精确?３.6×6键盘有几种按键状态(不包括组合键)，应该定义多少编码来表示？如果包含所有组合键，则用于表示按键状态的编码至少应定义为几位？4.如果用“＃”键作为功能键(类似PC键盘上的［Cｔrl]键)，如何输入“#＋C”（类似于“Ｃtrl+C”）这

8、种组合功能键?(只说思路,不用给出具体实现）5.实验的心得体会。