顯示器因?yàn)槠漭敵鲂畔⒘看?，輸出形式多樣等特點(diǎn)已經(jīng)成為現(xiàn)在大多數(shù)設(shè)計(jì)的常用輸出設(shè)備。在  FPGA  的設(shè)計(jì)中可以使用很少的資源，就產(chǎn)生  VGA 各種控制信號(hào)。這個(gè)示例在 RHicSP2200B  FPGA  開(kāi)發(fā)板/學(xué)習(xí)板上使用  VGA  接口在顯示器上顯示了文字以及簡(jiǎn)單的圖形，可以作為VGA 顯示設(shè)計(jì)的參考，如果在使用這個(gè)例子的過(guò)程中有任何問(wèn)題都可以通過(guò)郵件 
 
說(shuō)明：有效時(shí)間包括  6  列過(guò)掃描邊界列，有些時(shí)序表將這幾列加在后沿和前沿中
表 2  垂直時(shí)序

說(shuō)明：有效時(shí)間包括  4  行過(guò)掃描邊界行，有些時(shí)序表中將這幾行加在后沿和前沿中。

*當(dāng)有效時(shí)間增加時(shí)，它超過(guò)了 vsync 信號(hào)的上升沿，因此前沿為－1

        在實(shí)際設(shè)計(jì)中如何通過(guò)不同的系統(tǒng)頻率確定適當(dāng)?shù)娘@示模式 ？ 例如在 RhicSP2200  開(kāi)發(fā)板中FPGA  的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為  50MHz。這個(gè)時(shí)鐘頻率可以用來(lái)設(shè)計(jì) 顯示  800X600  模式，為了顯示器顯示效果好，采用場(chǎng)頻（刷新頻率）75Hz，那么幀長(zhǎng)可以確定為  666，而行總長(zhǎng)設(shè)計(jì)為  1000  像素。

       根據(jù)以上所述，我們可以設(shè)計(jì)如Examples1類(lèi)似HDL代碼，使用這段代碼在Valid 有效期間對(duì)RGB 中 Blue 兩位賦值1，得到一個(gè)藍(lán)色屏幕顯示邊界如圖1 所示。

      色彩原理

        RGB  色彩模式是工業(yè)界的一種顏色標(biāo)準(zhǔn)，是通過(guò)對(duì)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三個(gè)顏色 通道的變化以及它們相互之間的疊加來(lái)得到各式各樣的顏色的，RGB  即是代表紅、 綠、藍(lán)三個(gè)通道的顏色，通過(guò)三種基本顏色亮度值從 0~255 不同產(chǎn)生出其他各種顏色，這種模式叫加色模式。為什么叫加色模式呢，舉個(gè)例子，通常使用的電視屏幕和電腦 屏幕上的顯示就是這樣的模式，在沒(méi)有圖象時(shí)，屏幕是黑的，若R，G，B 三色亮度都為255  時(shí)混合疊加打在屏幕上時(shí)則顯示成白色。就是加起來(lái)是白色的意思，叫加色模式。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)幾乎包括了人類(lèi)視力所能感知的所有顏色，是目前運(yùn)用最廣的顏色系統(tǒng)之 一。

        而與我們電腦相關(guān)的地方，就是目前的顯示器大都是采用了 RGB 顏色標(biāo)準(zhǔn)，這就是為什么它對(duì)我們來(lái)說(shuō)這么重要了。

       在顯示器上，是通過(guò)電子槍打在屏幕的紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光極上來(lái)產(chǎn)生色彩的，目前的電腦一般都能顯示  32  位顏色，約有一百萬(wàn)種以上的顏色。如果說(shuō)它所顯示的顏色 還不能完全吻合自然界中的某種色彩的話(huà)，那已經(jīng)幾乎是我們?nèi)庋鬯荒芊洲q出來(lái)的了。

       而  RhicSP2200  開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)中每一個(gè)色 彩都是使 用   2bit   來(lái) 表示的，因 此可見(jiàn) RhicSP2200  系統(tǒng)可以出現(xiàn)64  種不同的顏 色。其他色彩的使用請(qǐng)?jiān)趯?shí)際工作中更多的加以體會(huì)。

      顯示

        通過(guò)以上的講述，已經(jīng)可以在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示一個(gè)有顏色的區(qū)域了，在這個(gè)小節(jié)中我們?cè)倥e一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，在顯示器中顯示兩個(gè)鑲嵌的正方形，字符等顯示與其類(lèi)似，可以參考瑞芯科技其他設(shè)計(jì)示例。 例如我們可以在 xpos 與 ypos 的某一區(qū)間給 RGB 信號(hào)賦不同的值將得到如圖2 所示的顯示效果。

例子  1：使用  50MHz  時(shí)鐘頻率產(chǎn)生的 VGA 同步脈沖以及視頻有效信號(hào)

module sync_gen_50m(
    rst_n,// synthesis attribute clock_buffer of rst_n is ibufg;
    clk,
    
    hsync,
    vsync,
    valid,
    x_cnt,
    y_cnt
    );
input           rst_n   ;
input           clk     ;
 
output          hsync   ;
output          vsync   ;
output          valid   ;
output  [9:0]   x_cnt   ;
output  [9:0]   y_cnt   ;
 
reg             hsync   ;
reg             vsync   ;
reg             valid   ;
reg     [9:0]   x_cnt   ;
reg     [9:0]   y_cnt   ;
 
always @ ( posedge clk or negedge rst_n )
    if ( !rst_n )
        x_cnt <= 10'd0;
        else if ( x_cnt == 10'd1000 )
        x_cnt <= 10'd0;
    else
        x_cnt <= x_cnt + 1'b1;
        
always @ ( posedge clk or negedge rst_n )
    if ( !rst_n )
        y_cnt <= 10'd0;
        else if ( y_cnt == 10'd665 )
        y_cnt <= 10'd0;    
        else if ( x_cnt == 10'd1000 )
        y_cnt <= y_cnt + 1'b1;    
        
always @ ( posedge clk or negedge rst_n )
    if ( !rst_n )
        begin
            hsync <= 1'b0;
            vsync <= 1'b0;
        end
    else
        begin
            hsync <= x_cnt <= 10'd50;
            vsync <= y_cnt <= 10'd6;
        end    
 
always @ ( posedge clk or negedge rst_n )                     
    if ( !rst_n )
        valid <= 1'b0;
    else
        valid <=    ( ( x_cnt > 10'd180 ) && ( x_cnt < 10'd980) &&
                      ( y_cnt > 10'd35)   && ( y_cnt < 10'd635) ); 
                    
endmodule