EDA课程设计报告
—VGA显示器彩色信号发生器电路
班级：08通信A班 姓名：崔 儒
学号： 0815231013
指导老师： 凌朝东
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摘要：VGA(Video Graphic Array)接口是与显示器进行通信的唯
一接口。通过FPGA器件控制RGB信号、行同步信号、场同步信号等信号，并参照有关标准，最后可以实现对VGA显示器的控制。本设计与传统的图像显示方法不同，为节省储存空间在设计中采用R、G、B三种基色利用FPGA芯片和EDA设计方法，可以显示8种颜色，设计出针对性强的VGA显示控制器，而且不需要依靠计算机，既能够大大降低成本，又可以满足生产实践中不断变化的需要，同时产品的升级换代也方便迅速。本设计采用Altera公司的EDA软件0uartus II，并以Cylone系列FPGA器件为硬件平台进行系统设计。 关键词：VGA；FPGA：VHDL；Ouartus II
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目录
1、系统设计…………………………………………………………………………………..4 2、单元电路设计……………………………………………………………………………6 3、软件设计……………………………………………………………………………………8 4、系统测试………………………………………………………………………………….11 5、小结……………………………………………………………………………………………12 6、参考文献……………………………………………………………………………………12 7、附录………………………………………………………………………………………….13
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一、 系统设计
1、设计要求：VGA显示器彩色信号发生器电路，能在VGA显示器上显示8种颜色的图形（条型、方块型）。 2、系统设计方案：
方案一：采用传统的图像显示方法，将图像数据传回电脑在传输过程中通过CPU对图像数据信号进行控制，通过显示器显示出来。 方案二：采用FPGA和EDA的设计方法，通过FPGA器件控制RGB信号、行同步信号、场同步信号等信号，并参照有关标准，最终可以实现对VGA的控制。
方案一为传统的图像显示方法，在传输过程中需要CPU不断对图像数据信号进行控制，这样就造成了CPU的浪费，同时系统还需要依赖电脑，降低了系统的灵活性。
方案二是利用可编程器件FPGA和EDA的设计方法，可以根据设计的需要设计出针对性比较强的VGA显示器，而且不需要依靠计算机，大大降低了成本提高了系统的灵活性。
综合上诉分析本设计中采用方案二。
3、系统的工作原理：计算机显示器的显示有许多接口标准，常见的有VGA、SVGA等。VGA接口，也叫D-Sub接口，是15针的梯形插头，分成3排，每排5个，传输模拟信号。VGA接口采用非对称分布的15针连接方式，其工作原理是：将显存内
以数字格式存储的图像(帧)信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高
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频信号，然后再输出到显示设备成像。VGA支持在640 X480的较高分辨率下同时显示16种色彩或256种灰度，同时在320×240分辨率下可以同时显示256种颜色。
常见的彩色显示器一般由CRT（阴极射线管）够成，彩色是有R、G、B（红：Red,绿：Green，蓝：Blue）三基色组成，用逐行扫描的方式解决图像显示。阴极射线枪发出的电子束打在涂有荧光粉的屏幕上，产生R、G、B三基色，合成一个彩色像素。扫描从屏幕的左上方开始，从左到右，从上到下，逐行扫描，每扫完一行，电子束回到屏幕的左边下一行的起始位置，在这期间对电子束进行行消隐，每行结束时，用行同步信号进行行同步，扫描完所有行，用场同步信号进行场同步，并使扫描回到屏幕的左上方，同时进行场消隐，并预备进行下一次的扫描。在本设计中采用普通的VGA显示器，一共引出5条信号线：R、G、B：三基色信号；HS：行同步信号；VS：场同步信号。在设计过程中严格按照VGA的工业标准要求进行设计，其中时钟频率为25.175MHZ，行频为31469HZ，场频为59.94HZ。 4、实现电路：
VGA显示器 5