Tsim Tus Qauv VGA Tus Kheej yooj yim hauv VHDL thiab Verilog: 5 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Hauv cov lus qhia no, peb tab tom tsim tus VGA Tus Kheej yooj yim hauv RTL. VGA Controller yog cov digital Circuit tsim los tsav VGA cov lus. Nws nyeem los ntawm Frame Buffer (VGA Memory) uas sawv cev rau lub thav duab kom pom, thiab tsim cov ntaub ntawv tsim nyog thiab sib qhia cov cim qhia rau lub hom phiaj.

Yog tias koj tab tom nrhiav Verilog/System verilog code: Mus ntsib kuv qhov blog VGA Tus Tswj thiab Video System hauv Verilog

Kauj Ruam 1: Kev sib tshuam ntawm VGA Controller

Nram qab no yog lub ntsiab lus cuam tshuam hauv VGA Tus Tswj

• Pixel moos lossis VGA Moos
• HSYNC thiab VSYNC cov cim

Txog VGA zaub xaiv, koj yuav tsum xub suav qhov zaus ntawm Pixel Clock xav tau los tsav nws. Nws nyob ntawm 3 yam: Tag Nrho Kab Rov Tav Pixels, Tag Nrho Kab Rov Tav Pixels, Screen Refresh Rate.

Feem ntau, F = THP * TVP * Tus Nqi Tshiab

Nrhiav cov ntaub ntawv ntawm lub moos pixel xav tau rau ntau yam VGA cov lus, hauv RAR txuas.

HSYNC thiab VSYNC cov cim tau tsim los ntawm Pixel moos. Lub sijhawm ntawm HSYNC thiab VSYNC cov cim qhia nyob ntawm tus lej ntsuas: Kab rov tav thiab ntsug Frontporch, Kab rov tav thiab ntsug Backporch, Kab rov tav thiab Vertical Display Pixels, Kab rov tav thiab Vertical Sync Pulse Widths thiab Polarities.

Cov ntsuas no yog tus qauv rau xaiv VGA zaub. Nrhiav cov ntaub ntawv no hauv RAR txuas.

Cov ntsuas no yog teeb tsa tsis nyob hauv peb VGA Tus Tswj IP.

Kauj Ruam 2: Ua ke VGA Tus Tswj Nrog VGA Zaub

Daim duab qhia pom yuav ua li cas sib xyaw VGA Controller nrog VGA zaub. Koj xav tau ob qho ntxiv los ua kom tiav cov kab ke:

• Ncej Tsis: Nco uas tuav tus ncej kom pom.
• Video DAC: DAC uas hloov RGB cov ntaub ntawv digital thiab tsav VGA Display nrog RGB analog teeb liab ntawm qhov tsim nyog theem.

Ib qho ntawm qhov yooj yim thiab nrov Video DACs yog ADV7125. Nws yog 8-ntsis DAC uas hloov RGB cov lus digital rau 0-0.7 V cov cim sib piv thiab tsav VGA zaub.

Kauj Ruam 3: Ncej Tsis Tsim

Nws yog lub cim xeeb uas 'khaws' cov duab kom pom. Feem ntau nws yog RAM lossis qee zaum ROM. Peb yuav tham txog yuav tsim tus thav duab thav duab los sawv cev rau duab li cas. Ncej tsis dhau cov ntaub ntawv digital no rau Video DAC ntawm kev hais kom ua los ntawm VGA Tus Tswj.

Ua ntej peb yuav tsum txiav txim siab qhov tob pixel xav tau. Nws txiav txim siab qhov zoo ntawm daim duab, ntau yam xim ib pixel tuaj yeem sawv cev. Rau 8-ntsis DAC, peb yuav tsum sawv cev rau thawj xim ntawm cov pixel: R, G, thiab B hauv 8 qhov khoom ib qho. Nws txhais tau tias, pixel yog 24-ntsis.

Txhua lub pixel tau khaws cia nyob rau hauv ib qho kev tsis sib xws hauv Frame Tsis nco qhov chaw.

Piv txwv tias cov duab los tso tawm yog 800x600 pixels.

Yog li Frame Tsis xav tau yog 800x600 = 480000 x 24 khoom nco

Tag nrho qhov loj ntawm lub cim xeeb yog 800x600x24 = 1400 kB kwv yees kwv yees.

Yog tias cov duab dub thiab dawb, 800x600x1 = 60 kB kwv yees.

Thaiv RAMs tej zaum siv los sawv cev rau Tus Txheej Txheem Tsis nyob hauv Xilinx FPGAs.

Kauj ruam 4: Sau ntawv

• Cov cim ntxiv xav tau ntawm VGA Tus Tswj Xyuas nyob ntawm DAC xaiv. Kuv tau siv ADV7125.
• Ntxiv lub voj voos qeeb dhau lub flip-flops ntawm VSYNC thiab HSYNC ua ntej tsav tsheb VGA zaub. Qhov no yog vim DAC thiab nco latencies. Lub teeb liab pixel yuav tsum ua ke nrog HSYNC thiab VSYNC. Hauv kuv qhov xwm txheej, nws yog 2 lub hlis qeeb.
• Yog Frame Tsis pub qhov muab qhov loj me tsis tuaj yeem tsim ntawm FPGA vim txwv ram qhov txwv me me, siv lub cim xeeb me me los sawv cev rau daim duab thiab yooj yim kho qhov chaws txhawm rau hla qhov chaw nyob ntawm lub cim xeeb muaj ciam teb, tsis yog tag nrho tus ncej ciam. Qhov no yuav rov ua cov duab qub ib zaug thiab dhau ntawm tag nrho lub vijtsam. Lwm txoj hauv kev yog pixel ntsuas qhov uas txhua lub pixel tau rov ua dua los qhia tag nrho cov duab hauv puv npo, hauv qhov kev daws teeb meem tsawg dua. Qhov no tuaj yeem ua tiav los ntawm kev hloov kho qhov chaw nyob qhov xav tau ntxiv hauv cov cai.
• Tus IP tau txav mus los thoob plaws txhua FPGAs thiab lub sijhawm txheeb xyuas tau txog 100 MHz ntawm Virtex-4 FPGA.

Kauj ruam 5: Txuas Cov Ntaub Ntawv

RAR muaj:

• VGA Controller code
• PDFs ntawm VGA cov qauv.