基于FPGA的VGA桥接模块设计与实现开题报告
2020-02-18 19:25:17
1. 研究目的与意义(文献综述)
vga(video graphics array)即视频图形阵列,是ibm于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。vga接口即电脑采用vga标准输出数据的专用接口。vga接口共有15针,分成3排,每排5个孔,显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号(水平和垂直信号)。vga显示器作为一种标准的显示设备,具有显示效果好,能显示大量信息,接口采用统一的工业标准,兼容性和通用性好等特点。
现代电子设计技术的核心是eda(electronic design automation)技术。eda技术依赖功能强大的计算机系统,在eda软件工具平台上,采用自上而下(top down)的设计方法,以硬件描述语言(hardware description language,hdl)为系统逻辑描述的主要手
段完成系统设计。eda设计方法比较显著的特点有如下几个:高级设计语言,系统级仿真和系统级综合优化方法,模块化设计和增量设计方法。而fpga(field-programmable gate array)具有功能强大,开发过程投资小、周期短,可反复编程修改,保密性好,开发工具智能化等特点。随着电子工艺的不断改进,低成本的fpga器件推陈出新,促使fpga成为当今硬件设计的首选方式之一。同时fpga作为一种可编程的硬件电路实现,具有高集成度、高速度、高可靠性的特点,能够实现各种高速复杂的信号时序。这都使得fpga设计技术成为当今高级硬件工程师和ic工程师的必备技能。本课题以理论为基础,使用eda软件工具平台下,利用verilog作为逻辑描述的手段,进行基于fpga的vga桥接模块的设计与实现。
2. 研究的基本内容与方案
本课题旨在根据vga接口的原理,用fpga控制vga接口的方法,通过设计lpm-rom及相应的控制模式来实现图片的显示以及控制,完成fpga控制crt显示器显示彩色bmp(bitmap)图片,实现图片在屏幕的平铺、放大以及满屏显示、任意位置显示以及移动的效果,时间允许的情况下,进一步能扩充到xga模式。
随着数字图像处理的应用领域的不断扩大,其实时处理技术成为研究的热点。fpga的特点适用于进行一些基于像素级的图像处理。lcd和crt显示器作为一种通用型显示设备,如今已经广泛应用于工作和生活中。与嵌入式系统中常用的显示器件相比,它具有显示面积大、色彩丰富、承载信息量大、接口简单等优点,如果将其应用到嵌入式系统中,可以显著提升产品的视觉效果。为此,本课题尝试将vga显示的控制转化到fpga来完成实现。
fpga是整个系统的核心,通过对其编程可输出红、绿、蓝三基色信号和hs、vs行场扫描同步信号。当fpga接受输出的控制信号后,内部的数据选择器模块根据控制信号选择相应的图像生成模块,输出图像信号,与行场扫描时序信号起通过vga接口电路送入显示器,vga显示器上便可看到对应在的彩色图像。
3. 研究计划与安排
第1周—第3周搜集资料,撰写开题报告;
第4周—第5周论文开题;
第6周—第12周撰写论文初稿;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 唐庭龙, 张莉, 夏平. vga显示的fpga设计与实现[j]. 三峡大学学报(自然科学版), 2013, 35(6):97-100
[2] 赵誉婷. 基于fpga的vga视频显示的设计与实现[j]. 机电产品开发与创新, 2016, 29(6):33-35
[3] 陈启武, 白天蕊. 基于fpga的vga显示系统的设计与实现[j]. 电子产品世界, 2016(2):48-50