VGA是什么意思

　　實(shí)現(xiàn)VGA顯示，除了實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制，還必須有其他功能單元的支持才能實(shí)現(xiàn)完整的圖像顯示。

　　1 控制器

　　VGA顯示有多種模式，需要通過控制器實(shí)現(xiàn)模式間切換，還需要對(duì)顯示的內(nèi)容進(jìn)行接收、處理和顯示。所以控制器的性能越高，數(shù)據(jù)更新和顯示效果就越好。

　　2 顯示數(shù)據(jù)緩存區(qū)

　　VGA顯示要求顯存速度快、容量大。讀速度要達(dá)到65MHz以上，存儲(chǔ)容量至少要2MB。可采用高速SRAM或SDRAM作為顯示數(shù)據(jù)緩存。

　　3 數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC

　　VGA顯示對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC有如下要求：一是高速轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的速度應(yīng)該在80MHz或以上;二是同步性好，能保證 R、G、B三路信號(hào)的同步性;三是有相應(yīng)的精度?？蛇x擇一種包括3路8位高速D/A的專用視頻芯片。

　　4 數(shù)據(jù)源及其接口

　　要提高VGA顯示的效率，就要不斷更新數(shù)據(jù)，同時(shí)還要保證實(shí)時(shí)性，因此需要非常高的接口速度。VGA顯示卡雖可達(dá)到100Mbps的數(shù)據(jù)更新速度，但是一般設(shè)備、特別是嵌入式設(shè)備達(dá)不到這么高的速度，而且大多數(shù)情況下也不需要這么高的數(shù)據(jù)更新率。目前常用接口為EPP接口、USB接口、 TCP/IP、RS232C/485等。其中TCP/IP、EPP接口和USB接口是基于計(jì)算機(jī)的，速度較快;TCP/IP、RS232C/485是基于網(wǎng)絡(luò)通信的接口，其中RS485速度雖慢，但應(yīng)用廣泛且容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

VGA顯示硬件結(jié)構(gòu)框圖在數(shù)據(jù)源為低速接口時(shí)，可以考慮采用 Flash或者SM存儲(chǔ)卡等預(yù)先存儲(chǔ)一些常用的圖像顯示數(shù)據(jù)和字庫文件，在更新數(shù)據(jù)時(shí)直接應(yīng)用這些數(shù)據(jù)，從而加快顯示緩存的更新速度。這樣既能滿足高分辨率圖像的顯示，又能滿足文字信息數(shù)據(jù)的快速更新。剛時(shí)為了存儲(chǔ)更多的圖像，可以先存儲(chǔ)JPEG格式圖像，再由控制器解碼成BMP位圖圖像后送到顯示緩存顯示，這樣就相對(duì)擴(kuò)展了Flash的存儲(chǔ)空間。同時(shí)，由于圖像的解碼速度要大大快于數(shù)據(jù)源接口的速度，也就相應(yīng)提高了顯示緩存的數(shù)據(jù)更新速度。

　　由各功能單元組成的VGA顯示硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

　　顯存數(shù)據(jù)更新與顯示的同步實(shí)現(xiàn)

　　在VGA顯示時(shí)，要考慮如何實(shí)現(xiàn)顯存數(shù)據(jù)更新與顯示的同步進(jìn)行。解決的方案有以下幾種：

　　(1) 采用具有緩存作用的雙口RAM，這種方法使用的器件數(shù)量多、功耗大、成本高，基本不可取。

　　(2) 采用兩組SRAM進(jìn)行乒乓工作模式，一組SRAM用于顯示的同時(shí)，另一組SRAM用于圖像數(shù)據(jù)的更新，然后在兩組SRAM之間切換。這樣做會(huì)提高一些成本，而且需要更復(fù)雜的總線控制。

　　(3) 利用FPGA/CPLD和SDRAM構(gòu)造雙口SRAM。這種方法實(shí)時(shí)性好，成本較低，時(shí)序控制比較復(fù)雜，它是 實(shí)現(xiàn)高性能低成本要求的最佳方案。

　　(4) 采用一組SRAM作為顯存，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、降低成本。這時(shí)可以考慮利用行時(shí)序和幀時(shí)序中SRAM總線空閑的時(shí)序段，在不關(guān)閉圖像顯示的情況下實(shí)現(xiàn)顯存SRAM的數(shù)據(jù)更新。該方法的更新率與數(shù)據(jù)寫速度密切相關(guān)，顯存的寫數(shù)據(jù)速度越快，該方法的更新率就越高。

　　假設(shè)CPU的工作時(shí)鐘最大為60MHz，并采用JPEG解碼更新方式。這時(shí)如果將解碼緩存區(qū)分配在CPU片內(nèi)內(nèi)存，則更新數(shù)據(jù)時(shí)直接由內(nèi)存向 SRAM寫數(shù)據(jù)，一次需要0.17μs;如果將解碼緩存區(qū)分配在片外空間，則更新數(shù)據(jù)時(shí)CPU要先從片外讀數(shù)據(jù)，再向SRAM寫數(shù)據(jù)，這樣寫一次需要 0.25μs。在相鄰顯示的兩幀圖像只存在局部差別或更新文本顯示信息時(shí)，可使用局部數(shù)據(jù)更新方法，以提高更新率。表2給出了顯示每幀圖像包含的總線空閑時(shí)間，以及在不同解碼緩存區(qū)分配方式下圖像全部更新和10%局部更新的幀率。這里提到的幀率是指對(duì)顯存數(shù)據(jù)的更新速度，而不是指圖像的屏幕刷新率，它對(duì)刷新率沒有影響。