[发明专利]一种VGA显示接口设计

说明书

技术领域

本发明专利涉及数据接口技术领域，具体涉及一种VGA显示接口设计。

背景技术

VGA（Video Graphics Array）是IBM在1987年随PS/2机一起推出的一种视频传输标准，具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。目前VGA技术的应用还主要基于VGA显示卡的计算机、笔记本等设备，而在一些既要求显示彩色高分辨率图像又没有必要使用计算机的设备上，VGA技术的应用却很少见到。

利用现场可编程逻辑器件产生VGA时序信号和彩条图像信号，并将其作为信号源，应用于电视机或计算机等彩色显示器的电路开发，方便彩色显示器驱动控制电路的调试。计算机显示器的显示有许多标准，常见的有VGA，SVGA等。在这里尝试用FPGA实现VGA图像显示控制器，这一过程通过编程实现，之后通过软件的测试和仿真，当软件验证无误后完成硬件的下载验证，最终在CRT显示器上实现输出，基本原理就是利用FPGA的可编程原理和VGA的时序控制原理，这在产品开发设计中有许多实际应用。

本发明对VGA显示的实现方法进行了研究。基于这种设计方法的嵌入式VGA显示系统，可以在不使用VGA显示卡和计算机的情况下，实现VGA图像的显示和控制。系统具有成本低、结构简单、应用灵活的优点，可广泛应用于超市、车站、飞机场等公共场所的广告宣传和提示信息显示，也可应用于工厂车间生产过程中的操作信息显示，还能以多媒体形式应用于日常生活。

发明专利内容

本发明专利涉及数据接口技术领域，具体涉及一种VGA显示接口设计。本发明所设计的VGA控制器就是通过利用超大规模可编程逻辑器件FPGA和Aletera公司开发的EDA设计软件Quartus II 8.0，并采用自顶向下的VHDL设计方法，将该控制器分成用VHDL语言进行描述的五个子模块来实现。在Quartus II 8.0 软件平台，完成了对该控制器的设计输入、综合、仿真和下载。在实验开发板上，也警醒了硬件调试。调试结果表明，设计的VGA控制器能够正确地输出RGB颜色信号和时序控制信号，可以显示符合VGA工业标准的测试彩条信号，内置ROM信息，实时RAM，还能够分屏显示三路RGB图像信息，并在这几种模式之间灵活切换和痛断。他工作稳定，达到了设计要求。

本发明利用了不同于以往传统的电子设计方法，具有修改灵活，搞高移植性，维护简单，可靠性好等优点。大大地缩短了设计周期，降低了生产成本。

附图说明

图1：总体设计框架图。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

本发明专利涉及数据接口技术领域，具体涉及一种VGA显示接口设计。本发明所设计的VGA控制器就是通过利用超大规模可编程逻辑器件FPGA和Aletera公司开发的EDA设计软件Quartus II 8.0，并采用自顶向下的VHDL设计方法，将该控制器分成用VHDL语言进行描述的五个子模块来实现。在Quartus II 8.0 软件平台，完成了对该控制器的设计输入、综合、仿真和下载。在实验开发板上，也警醒了硬件调试。调试结果表明，设计的VGA控制器能够正确地输出RGB颜色信号和时序控制信号，可以显示符合VGA工业标准的测试彩条信号，内置ROM信息，实时RAM，还能够分屏显示三路RGB图像信息，并在这几种模式之间灵活切换和痛断。他工作稳定，达到了设计要求。

（1）总体设计框架图

进一步的，本发明以FPGA芯片作为中央控制器控制整个系统的处理，根据自顶向下的设计流程,按照层次化、结构化的设计方法可以将该系统划分为以下几个模块：顶层模块、分频模块、VGA控制模块。其总体设计框架图如图1所示。本发明的工作原理为系统加电FPGA芯片读入配置信息，配置完成后，FPGA进入工作状态,将要显示的信息初始化到单口RAM中，由系统时钟产生时序，程序根据时序信息控制VGA接口输出行、场同步及颜色信息到显示器上。

（2）主模块设计