摘 要 随着嵌入式系统的快速发展，通用型显示设备如今已经广泛应用于我们的工作和生活中，VGA(Video Graphics Array)为视频图形阵列，是常用的模拟信号的一种视频传输标准并得到了广泛的应用。本毕业设计实现了一种基于FPGA的VGA接口的设计方法。设计选用ISE软件，利用VHDL硬件描述语言进行逻辑描述，根据自顶向下的设计的流程，按照层次化、结构化的设计方法设计一个分辨率为640*480@60Hz的VGA显示驱动，通过仿真测试，显示的波形说明本设计能够在显示器上显示简单的彩条显示。
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2国内外研究现状 1
1.3课题研究的意义 2
1.4课题研究的主要内容 3
第二章 VGA显示控制的基本原理 4
2.1 FPGA简介 4
2.1.1 FPGA技术 4
2.1.2 FPGA发展趋势 4
2.1.3 FPGA特点 4
2.2 VHDL的基础知识 4
2.3 ISE软件开发 5
2.4 VGA显示接口原理 6
2.5 VGA信号时序 7
第三章 系统整体方案的设计 9
3.1 系统模块原理图 9
3.2 分频模块 9
3.2.1 PLL分频模块原理图 9
3.2 VGA时序控制模块 9
3.3存储器读出模块 10
第四章 仿真与实现 11
4.1 设计软件中的仿真实现 11
4.2 小结 14
结束语 15
致 谢 16
参考文献： 17
附录 18
 第一章 绪论
1.1引言
伴随着FPGA技术不停地成熟和价格不停地降低，FPGA技术在我们的生活中被广泛的应用，FPGA的可编程逻辑设计的应用优势被慢慢的展现出来。因此，在以后越来越多的关于嵌入式系统的设计中，会采用的设计方案是寄托于FPGA的。在我们的生活中是一种标准的显示接口，VGA(视频图形阵列)是被我们广泛使用 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
,是目前最流行的和普及率最高的显示器，是能过与显示器能够通信的唯一接口。
在二十世纪八十年代的时候，VGA即视频图形阵列，是作为国际商用机器公司所用的一种视频传输标准用来测试模拟信号。相比于其他的传输标准，有如下的许多优点，显示器所能显示的像素高，显示刷新频率快，有各式各样的图像色彩。由于这些优点VGA也被普遍地使用于色彩领域。VGA能够实现简单的汉字和字母显示的具体方法，是通过可编程逻辑器件FPGA根据VGA显示接口的原理，以及结合逻辑描述工具的VHDL语言对VGA接口的控制。
1.2国内外研究现状
第一个FPGA从Xilinx产生。随着这些年的发展，数字系统现场集成技术以FPGA为代表有着飞速的成长。伴随着FPGA技术不停地成熟和价格不停地降低，FPGA技术在我们的生活中被广泛的应用，FPGA的可编程逻辑设计的应用优势被慢慢的展现出来。因此，会有更多的嵌入式系统采用依托于FPGA的设计方案。在寄托于FPGA的策划意图中，想要使VGA的展现功用生效，不单单能够运用特地的VGA端口芯片，同样允许应用寄托于VGA的端口软核。但是相较于两种方式，前者只是能使VGA时序更加稳定，多显示的优点，后者的优势则(1)能够减少芯片的使用和电器线路连接导线的布置困难程度；(2) 在速度相对较高的数据运输中包含着相对略小的无线电频谱中段无线电高频率噪音滋扰；(3)数据处理速度快，成本价格低。
在器物所具有的性质与效用上，VGA把十六种颜色的屏幕上显示的像素个数升高到640*480，与此同时VGA还供给了一种拥有320*200屏幕上显示的像素个数,以及在图像形式里还含有256种各式颜色，而且体现的任意一个颜色全能在262144(18位)种颜色里找寻到。像这样的VGA颜色展露技能在许多软件发展中起到了极大的推动影响，比如微机图像/图形发展软件。前后依次通过了增强图形适配器, VGA的视频传输标准，显示器显示模式，计算机显示模式，高级扩展图形阵列，超快扩展图形阵列，量子扩展图像序列，四倍超扩展视频图形阵列1080P。
1920 * 1080图像的清晰度或者密度度量（1080P）是由美国国家电影电视工程师协会（SMPTE）开发的高清数字电视系统规范。能实现预期目的体现式样是：1920*1080，图像元素的数目个数实现了近207.36万，美国（国家图片技术和电视工程师）通过电子束传播SMPTE来显示由电视，如屏幕显示绘画和图形线条之间的差异。 可以区分成：1080P，1080i和720P。 1080P是通过电子束或无线电波的左和右移动，以在屏幕上显示的图形或显示是指，为分辨率的显示系统已达到1920 * 1080，1080i的指的是与电子束，无线电波或类似的线。要在屏幕上显示一个图片或图形，达到1920 * 1080的分辨率，转到左边或右边。 720P表示低于1280×720图像的清晰度或密度度量，诸如电子束传播。左右移动显示屏幕上图片或图形的含义。原来的（美国）国家电视标准委员会已经选择仿照国家电视标准委员会（美国）1080 @ 60赫兹的电视显示格式是一样的每秒的图像数量，但在中国，即使是在欧洲。系统单元倒相也是@ 50赫兹的1080全国同时系统的一种形式。
VGA可以快捷慢慢初步盛行的原因是鉴于优越的特性，工厂和商店的生产经营者们竞相在VGA的性能方面进行扩展提升，例如把显示卡专用内存增加到1兆并且让它扶助的影象清晰度或浓度的度量标准更高，例如800*600或者1024*768，以上所进行添加的格式全都可以用于视频电子标准协会（VESA）Super VGA模式或者简单的称作是VGA。如今许多显示接口卡和显示器都支持SVGA的体例。
VGA操作方面的技巧大部分都是寄托于VGA图形处理器的计算器，笔记本之类的设备，但是对于许多虽然需要展现彩色的屏幕上显示的像素个数较高但是相对于也无必须要求运用的计算机设备上，VGA在这类的应用就会比较少一些。
1.3课题研究的意义
基于FPGA的可编程逻辑设计通常是由电子信息学生使用的，无论是专业实验还是制作电子产品都会被使用到。也就是说，该程序被编译和最终的测试，或调试，VGA相关的芯片是选择一个更稳定的VGA定时和多个显示模式最后输入通过比较系统的输出来测量和识别系统的特性的优点，并比较得出最终结论。因此，正确的电信号的输入是特殊的。更重要的是，具有相对于较大误差的信号源作为输入信号会不可避免地导致实验或电子产品的调试出现误差。这就是是本课题所要探寻研究的现实方面意义。

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