43680539plane_gameVGA文檔

VGA顯示VGA顯示原理VGA標準VGA（Video Graphics Array）即視頻圖形陣列，是IBM 在1987年隨PS/2（PS/2 原是“Personal System 2”的意思，“個人系統(tǒng)2”，是IBM 公司在1987年推出的一種個人電腦）機推出的。PS/2電腦上使用的鍵盤鼠標接口就是現(xiàn)在的PS/2接口。因為標準不開放，PS/2電腦在市場中失敗了。只有PS/2接口一直沿用到今天）一起推出的使用模擬信號的一種視頻傳輸標準，在當時具有分辨率高、顯示速率快、顏色豐富等優(yōu)點，在彩色顯示器領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。這個標準對于現(xiàn)今的個人電腦市場已經(jīng)十分過時。即使如此，VGA仍然是最多制造商所共同支持的一個標準，個人電腦在加載自己的獨特驅(qū)動程序之前，都必須支持VGA的標準。例如，微軟Windows系列產(chǎn)品的開機畫面仍然使用VGA顯示模式，這也說明其在顯示標準中的重要性和兼容性。在VGA顯示驅(qū)動中最重要的就是行同步信號、場同步信號、RGB信號。由于VGA的顯示原理是從左到右，由上至下，如下圖所示：該顯示模式就是采用對整個顯示屏進行掃描的方法進行的，所以要驅(qū)動顯示屏，最關(guān)鍵的就是行同步信號hsync和場同步信號vsync的產(chǎn)生，同時，配合這兩個掃描信號，往RGB信號線上送顯示數(shù)據(jù)。而這兩個掃描信號的產(chǎn)生則取決于所選擇的VGA顯示標準。VGA顯示標準進行VGA顯示首先是確定VGA的顯示的標準，關(guān)鍵根據(jù)VGA顯示標準確定行同步信號hsync和vsync兩個信號和顯示標準之間的關(guān)系，同時根據(jù)hsync和vsync確定有效的顯示區(qū)域。（以800*60060HZ為例）hsync是用來控制“列像素顯示”，而一個hsync可以分為4個段，也就是a(同步段) ，b（后沿段），c（有效段），d（前沿段）。hsyn的a是拉低的128個列像素，b是拉高的88個列像素，至于c是拉高的800個列像素，而最后的d是拉高的40個列像素。一列總共有1056個列像素。（以800*60060HZ為例）vsync是用來控制“行掃描”。而一個vsync同樣可以分為4個段，也是o(同步段) ，p（后沿段），q（有效段），r（前沿段）。vsync的o是拉低的4個行像素，p是拉高的23個行像素，至于q是拉高的600個行像素，而最后的r 是拉高的1個行像素。一行總共有628個行像素。通過VGA的行同步和場同步時序圖，驅(qū)動顯示屏進行顯示的時序段是行有效段和場有效段，所以在產(chǎn)生行同步信號和場同步信號的時候，要根據(jù)這個顯示模式產(chǎn)生顯示的有效信號，在這個顯示信號有效的時候進行RGB的數(shù)據(jù)輸出。所以在設(shè)計VGA驅(qū)動模塊的時候，需要一個行、場地址產(chǎn)生模塊，通過對驅(qū)動的時鐘進行計數(shù)，來控制行同步信號和場同步信號，并根據(jù)這兩個地址信號來確定顯示屏的坐標（vsync，hsync），在知道坐標之后就可以往顯示屏上的任意位置進行顯示。在確定了顯示區(qū)域之后就是要確定要顯示的位置，位置的確定要通過hsync和vsync進行確定，比如采用顯示的標準為640*48060，其表明的意思是顯示高度為480個像素和640個像素點的寬度，一秒鐘刷新的頻率最大為60幀個畫面，顯示一個像素點的時間為1/25.175MHz，可以采用向下兼容時鐘的方法，用25MHz的時鐘進行驅(qū)動顯示一個像素點，所以一個像素點顯示的時間就是為4ns,640*480個像素點的顯示時間就是為640*480*4ns=1,228,800ns,因此像素點的顯示時鐘就是25MHz，hsync和vsync的驅(qū)動時鐘就是25MHz，VGA的顯示順序：采用640*480的顯示標準進行顯示圖片，則圖片要存在ROM中。假設(shè)要顯示64*64的圖片的話（逐行式掃描），就要用一個位寬為64，深度為64的ROM來進行存儲。用場同步信號來對ROM進行尋址，在讀到數(shù)據(jù)之后用行同步信號對讀出的數(shù)據(jù)進行尋位（一位數(shù)據(jù)確定對應(yīng)的像素點是亮還是滅）。（該過程可以相反，如果采用的是逐列式掃描）VGA顯示方案設(shè)計設(shè)計原理該設(shè)計分為3個模塊，實驗中采用的VGA顯示模式是640*48060Hz，所以需要的時鐘頻率為25M，由于外部時鐘為50M，所以需要對外部的時鐘進行二分頻，所以“VGA分頻模塊”就是負責這個簡單的工作。上面已經(jīng)提及，VGA驅(qū)動最重要的就是產(chǎn)生行同步信號、場同步信號、RGB數(shù)據(jù)信號。VGA的顯示模式就是掃描顯示，行掃描和場掃描，通過行掃描和場掃描確定顯示的位置，并同時產(chǎn)生行、場同步信號，同時，根據(jù)行、場掃描的位置進行顯示預(yù)先要顯示的內(nèi)容。所以這兩個工作分為兩個模塊進行完成，其中VGA時序同步模塊“VGA時序同步模塊”負責產(chǎn)生行同步信號和場同步信號，還由產(chǎn)生RGB數(shù)據(jù)有效信號，用于使能RGB信號輸出有效，RGB數(shù)據(jù)有效信號的確定是根據(jù)行信號和場信號共同確定的。對于“VGA控制模塊”則負責根據(jù)“VGA時序