基于DSP Builder的VGA接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)

VGA顯像原理

顯示器通過光柵掃描的方式，電子束在顯示屏幕上有規(guī)律地從左到右、從上到下掃描。在掃描過程中，受行同步信號(hào)控制，逐點(diǎn)往右掃，完成一行掃描的時(shí)間倒數(shù)為行頻;同時(shí)又在行同步脈沖期內(nèi)回到屏幕的左端，從上往下形成一幀，在垂直方向上受場(chǎng)同步信號(hào)控制，完成一幀的時(shí)間倒數(shù)為場(chǎng)頻。圖像的顯示過程即為在電子束掃描過程中，將地址與圖像的像素依次對(duì)應(yīng)，每一個(gè)被尋址的像素只獲得其自身的控制信息，而與周圍的像素不發(fā)生干擾，從而可以顯示穩(wěn)定的圖像。

VGA接口是顯示卡上輸出模擬信號(hào)的接口，也叫D-Sub接口。這種接口上面共有15個(gè)針孔，分成3排，每排5個(gè)，通過模擬VGA接口顯示圖像的工作原理，將計(jì)算機(jī)內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，通過顯卡中的ADC轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三基色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào)，通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。

VGA時(shí)序

VGA的時(shí)序包括水平時(shí)序和垂直時(shí)序，且兩者都包含的時(shí)序參數(shù)有：水平(垂直)同步脈沖、水平(垂直)同步脈沖結(jié)束到有效顯示數(shù)據(jù)區(qū)開始之間的寬度(后沿)、有效顯示區(qū)寬度、有效數(shù)據(jù)顯示區(qū)結(jié)束到水平(垂直)同步脈沖寬度開始之間的寬度(前沿)。水平有效顯示區(qū)寬度與垂直有效顯示區(qū)寬度邏輯與的區(qū)域?yàn)榭梢晠^(qū)域，其他區(qū)域?yàn)橄[區(qū)。

一行或一場(chǎng)的時(shí)序信息如圖1所示。

圖1行/場(chǎng)時(shí)序圖

根據(jù)目前的顯示器性能參數(shù)，以LG505E為例，其最大分辨率已可達(dá)到@60Hz">1024×768@60Hz，水平掃描頻率30kHz54kHz，垂直掃描頻率50Hz120Hz，帶寬75MHz。

基于DSPBuilder的VGA接口設(shè)計(jì)方法

本設(shè)計(jì)需要完成的功能包括產(chǎn)生VGA時(shí)序以及基于VGA接口的信號(hào)顯示。設(shè)計(jì)符合VGA接口標(biāo)準(zhǔn)的接口系統(tǒng)，在該系統(tǒng)下可顯示一維矢量信號(hào)與二維圖像信號(hào)，并體現(xiàn)系統(tǒng)的可集成性，將該接口集成到SOPC系統(tǒng)中。

系統(tǒng)時(shí)鐘確定

根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)算公式：
時(shí)鐘頻率=(行像素?cái)?shù)+行消隱點(diǎn)數(shù))×(一場(chǎng)行數(shù)+消隱行數(shù))×刷新率。
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的VGA接口時(shí)序@60Hz">640×480@60Hz而言，時(shí)鐘頻率為800×525×60=25.175MHz。
在本設(shè)計(jì)中我們采用@60Hz">1024×768@60Hz的XGA顯示方式，因此系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率PixelClk=1344×806×60=64.99MHz。