基于FPGA的數(shù)據(jù)采集及顯示

3 VGA顯示
　VGA(Video Graphics Array)是IBM在1987年隨PS/2機(jī)一起推出的一種視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)，具有分辨率高、顯示速率快、顏色豐富等優(yōu)點(diǎn)，在彩色顯示器領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，VGA接口出現(xiàn)在很多嵌入式平臺(tái)上，用于圖像信息的實(shí)時(shí)顯示等。Altera公司提供的DE2開發(fā)板上有一個(gè)VGA接口，極大地方便了利用VGA實(shí)時(shí)顯示。
3.1 VGA顯示原理及時(shí)序
　通用VGA顯示卡系統(tǒng)主要由控制電路、顯示緩存區(qū)和視頻BIOS程序三個(gè)部分組成?？刂齐娐分饕瓿蓵r(shí)序發(fā)生、顯示緩沖區(qū)數(shù)據(jù)操作、主時(shí)鐘選擇和D／A轉(zhuǎn)換等功能；顯示緩沖區(qū)提供顯示數(shù)據(jù)緩存空間；視頻BIOS作為控制程序固化在顯示卡的ROM中。VGA接口為顯示器提供兩類信號，一類是數(shù)據(jù)信號，一類是控制信號。數(shù)據(jù)信號包括紅、綠、藍(lán)信號，簡稱RGB信號，控制信號包括水平同步信號和垂直同步信號。輸出不同分辨率時(shí)，水平同步信號和垂直同步信號的頻率也不同。
　要實(shí)現(xiàn)VGA顯示就要解決數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、時(shí)序?qū)崿F(xiàn)等問題，其中關(guān)鍵還是如何實(shí)現(xiàn)VGA時(shí)序。VGA的標(biāo)準(zhǔn)參考顯示時(shí)序如圖6所示。行時(shí)序和幀時(shí)序都需要產(chǎn)生同步脈沖、顯示后沿、顯示時(shí)序段和顯示前沿四個(gè)部分。幾種常用模式的時(shí)序參數(shù)如表1所示。

　本系統(tǒng)集成了前端采集、中間處理和后續(xù)顯示功能模塊，充分利用了FPGA的邏輯資源和NiosII處理器的強(qiáng)大功能，較好地實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。與同類系統(tǒng)相比，具有開發(fā)時(shí)間短、程序可移植性強(qiáng)和成本低等優(yōu)勢。該系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)諧波分析系統(tǒng)的一部分，在數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理方面已經(jīng)取得較好的效果，后期將進(jìn)一步研究基于FPGA內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)的FFT實(shí)用算法。