摘 要显示绘图阵列（VGA）接口是液晶显示设备的标准接口，VGA分辨率高、显示速率快、颜色多样。VGA显示器由于输出内容丰富、形式多样等特点已经成为现在的常用器件，所以对VGA显示控制技术的研究具有广泛的应用前景。本文利用现场可编程逻辑器件完成VGA显示器的显示控制，首先说明了VGA显示的工作原理，然后给出了控制器模块的设计方法与顶层的模块框图，利用Verilog HDL设计了控制器的每个模块，其中主要包括显示器对各种单色信号以及字符的显示，并利用Modelsim仿真工具对各模块仿真。结果表明本文设计的VGA控制器模块满足时序要求，符合VGA的显示标准。最后将程序下载到FPGA芯片中，成功实现了显示器的彩条显示以及字符显示。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景及意义 1
1.2研究的现状 1
1.3本文研究的内容与方法 2
第二章 VGA原理介绍 4
2.1 VGA显示接口原理 4
2.2器件芯片介绍 5
2.3 设计语言选择 5
2.4 FPGA设计流程 6
2.4.1 设计输入 6
2.4.2 设计综合 6
2.4.3 仿真验证 6
2.4.4 设计实现 7
2.4.5 时序分析 7
2.4.6 下载验证 7
第三章 VGA显示控制器软件设计 8
3.1 软件实现 8
3.2程序设计 10
3.2.1VGA彩条显示 10
3.2.2VGA中文字符显示 12
第四章 VGA显示调试与显示 15
4.1 modelsim仿真 15
4.2 下载和测试 16
结束语 18
致谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1研究的背景及意义
现在社会，信息技术渐渐深入我们生活的各种地方，其中包括计算机技术。我们从各种各样的电子显示设备上可以获得各种各样的信息，比如视觉、听觉等。在这个日新月异的社会，这些电子显示产品发展的速度也越来越快，在 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
很多因素驱动下，显示技术也有了很快的进步。
古老的图像和文字显示的方式是：当把图像信号传送到PC机中，然后利用在显示屏可以看出的传输时的状态，要连续的信号控制图像数据的CPU，以至于CPU的资源使用多于所需，系统还是要依赖计算机，所以阻碍了系统的可变性。FPGA技术可以在不同的用户开发平台,不同的硬件环境下使用,且只需要对设计进行简单的修改和编辑即可,它比基于离散电子的产品具有更高的速度、更低的功耗、更小的尺寸、较少的花费等优势，方便了设计者和用户的使用。
FPGA也叫做现场可编程门阵列。FPGA是可以对它进行编程的逻辑芯片。我们一般叫它“逻辑块”，是一个可编程逻辑组件以及一个层次结构。这些有助于把这些块连接起来。一般使用硬件描述语言（HDL）指定FPGA配置。
VGA(Video Graphics Array)是IBM在十九世纪八十年代横空出世的一种对传送视频的规范型接口，它有很多优势，比如它拥有很高的分辨度、色彩多样等，于是渐渐地在彩色显示器等场合中发挥了不可替代的作用。使用FPGA设计的VGA显示控制器可以依照其不一样的类型、尺寸、适用场合等，尤其是不一样的工业上的产品，做特殊一些的设计，用最小的成本达到系统的需求，并且能够改善通用的显示控制器自身的部分劣势，有一定的可变性。
本次课题采取了一种可以根据可编程逻辑器件完成VGA图像显示控制的手段,说明了VGA图像显示控制器里面VGA显像的主要来源与实现的功能,根据可编程器件FPGA来设计VGA图像显示控制的这个设计思路，同时，在ISE软件环境下进行VGA模块的设计。
FPGA可以改善电子系统的一些缺陷，比如降低功耗，此外，FPGA开发的周期短，这些都使FPGA慢慢的替代了ASIC，尤其是对种类要求高的用户，FPGA无疑变成了第一选择。这样的设计方法能够把以前所需要的不止一块集成芯片的电路，集合整理到一整块大模块可编程逻辑器件中。所以这种在很大程度上减小了板子的面积，于是系统的准确性增加了，设计也变得简洁起来。
1.2研究的现状
FPGA芯片能够称得上是小批量系统里最好的芯片之一。如今市场上有来自不同公司的各式各样的FPGA芯片。FPGA加电时要设置片内的RAM，这是由于它是根据放置在片内RAM中的代码来控制它是否工作的。而且，使用它的人能够依照不同的配置形式，采取不一样的编程方式。FPGA另外有一个特殊的地方就是它可以反复使用，它的工作模式是这样的：当FPGA芯片加电时，将EEPROM中的数据写进片内编程RAM里面，然后FPGA开始工作。芯片掉电时，FPGA变成了初始芯片，它的里面下载的程序之类的就会全部不见。FPGA的使用十分灵活，它的编程可以不使用特定功能的FPGA编程器，使用常规的EPROM之类的器件就可以。这时就能够在同一片FPGA上通过不一样的下载文件来实现各种各样的电路功能。
显示绘图阵列（video graphic array VGA）接口是 LCD液晶显示器件的规范性接口，一般在显示器与显卡中间连接，当然在一些例如等离子电视中也可以使用。VGA 显示输出 RGB三原色信号，RGB色彩模式是电子工业界的一种色彩指标，根据对红（R）、绿（G）、蓝（B）三个颜色通道的转换和它们之间的混合来显示出不一样的颜色，现在它在图像显示领域里应用十分广泛。
液晶显示器的普及，使得很多数字产品使用液晶作为显示屏。基于VGA标准的显示器还是当前显示器中最普遍的，如果要这种显示器运作起来，对扫描速度要求很高，所以我们选择用FPGA来对VGA显示器驱动。这一次的毕业设计就是选用FPGA来实现VGA的图像和字符的显示。

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