图像显示控制器

实验14　VGA图像显示控制器

【实验目的】

（1）熟练掌握VHDL语言和QuartusⅡ软件的使用；

（2）理解状态机的工作原理和设计方法；

（3）掌握利用EDA工具进行自顶向下的电子系统设计方法；

（4）熟悉VGA接口协议规范。

【实验所用仪器及元器件】

（1）计算机；

（2）示波器；

（3）直流稳压电源；

（4）万用表；

（5）EDA开发板及相应元器件。

【实验原理】

VGA的英文全称是Video Graphic Array，即显示绘图阵列。VGA接口是一种D型接口，上面共有15针孔，分成三排，每排五个。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。其工作原理是计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，被显卡中的数字／模拟转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备，如模拟CRT显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。而对于LCD、DLP等数字显示设备，显示设备中需配置相应的A／D（模拟／数字）转换器，将模拟信号转变为数字信号

设计VGA控制器的关键是产生符合VGA接口协议规定的行同步和场同步信号，它们的时序关系如图8－11所示：

图8－11　VGA信号时序图

【实验内容】

1.基本内容：

设计一个VGA图像显示控制器。

（1）显示模式为640×480×60Hz模式；

（2）用拨码开关控制R、G、B（每个2位），使显示器可以显示64种纯色；

（3）在显示器上显示横向彩条信号（至少6种颜色）；

（4）在显示器上显示纵向彩条信号（至少8种颜色）；

（5）在显示器上显示自行设定的图形、图像等。

2.提高要求

自拟其他功能。