1. VGA概述
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VGA(Video Graphics Array)是IBM在1987年推出的一种视频传输，具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。不支持热插拔，不支持音频传输。
2. VGA时序
下面以640*480@60Hz为例说明VGA时序和FPGA设计，其他分辨率和帧率的可参考VESA中查找。
计算像素时钟pclk = 800*525*60 = 25200000，注意这里的HSYNC和VSYNC都是低电平有效，且HSYNC在数据行无效区域也要提供。
3. VGA电路图
电路以ADV7123为例：
4. FPGA逻辑代码
//------------Video Test---------------
parameter IMG_HDISP =16'd640;
parameter IMG_VDISP = 16'd480;
wire pclk;
assign pclk = clk_25m;
//VIDEO input
reg [15:0] vcnt;
reg [11:0] hcnt;
reg vsync;
reg hsync;
reg [7:0] data;
reg data_valid;
always @(posedge pclk)
if(hcnt>=(IMG_HDISP+159))
hcnt <= 0;
else
hcnt <= hcnt + 1'b1;
always @(posedge pclk)
if(hcnt>=(IMG_HDISP+159))
if(vcnt>=(IMG_VDISP+44))
vcnt <= 0;
else
vcnt <= vcnt + 1'b1;
else
vcnt <= vcnt;
always @(posedge pclk)
if((hcnt>=IMG_HDISP+16) & (hcnt<(IMG_HDISP+96)))// & (vcnt>=0) & (vcnt<(IMG_VDISP)))
hsync <= 1'b1;
else
hsync <= 1'b0;
always @(posedge pclk)
if(vcnt>=(IMG_VDISP+9) & vcnt<(IMG_VDISP+11))
vsync <= 1'b1;
else
vsync <= 1'b0;
always @(posedge pclk)
if((hcnt>=0) & (hcnt<(IMG_HDISP)) & (vcnt>=0) & (vcnt<(IMG_VDISP)))
data_valid <= 1'b1;
else
data_valid <= 1'b0;
always @(posedge pclk)
if(vsync)
data <= 0;
else if((hcnt>=0) & (hcnt<(IMG_HDISP)) & (vcnt>=0) & (vcnt<(IMG_VDISP/4)))
// data <= data + 1'b1;
if(hcnt>=0 & hcnt<(IMG_HDISP/4))
data <= 8'h00;
else if(hcnt>=(IMG_HDISP/4) & hcnt<(2*IMG_HDISP/4))
data <= 8'hff;
else if(hcnt>=(2*IMG_HDISP/4) & hcnt<(3*IMG_HDISP/4))
data <= 8'h00;
else
data <= 8'hff;
else if((hcnt>=0) & (hcnt<(IMG_HDISP)) & (vcnt>=(IMG_VDISP/4)) & (vcnt<(2*IMG_VDISP/4)))
if(hcnt>=0 & hcnt<(IMG_HDISP/4))
data <= 8'hff;
else if(hcnt>=(IMG_HDISP/4) & hcnt<(2*IMG_HDISP/4))
data <= 8'h00;
else if(hcnt>=(2*IMG_HDISP/4) & hcnt<(3*IMG_HDISP/4))
data <= 8'hff;
else
data <= 8'h00;
// data <= data + 1'b1;
else if((hcnt>=0) & (hcnt<(IMG_HDISP)) & (vcnt>=(2*IMG_VDISP/4)) & (vcnt<(3*IMG_VDISP/4)))
if(hcnt>=0 & hcnt<(IMG_HDISP/4))
data <= 8'h00;
else if(hcnt>=(IMG_HDISP/4) & hcnt<(2*IMG_HDISP/4))
data <= 8'hff;
else if(hcnt>=(2*IMG_HDISP/4) & hcnt<(3*IMG_HDISP/4))
data <= 8'h00;
else
data <= 8'hff;
// data <= data + 1'b1;
else if((hcnt>=0) & (hcnt<(IMG_HDISP)) & (vcnt>=(3*IMG_VDISP/4)) & (vcnt<(IMG_VDISP)))
// data <= data + 1'b1;
if(hcnt>=0 & hcnt<(IMG_HDISP/4))
data <= 8'hff;
else if(hcnt>=(IMG_HDISP/4) & hcnt<(2*IMG_HDISP/4))
data <= 8'h00;
else if(hcnt>=(2*IMG_HDISP/4) & hcnt<(3*IMG_HDISP/4))
data <= 8'hff;
else
data <= 8'h00;
else
data <= 0;
assign lcd_vs = ~vsync;
assign lcd_hs = ~hsync;
assign vga_red = data;
assign vga_green = data;
assign vga_blue = data;
assign lcd_dclk = clk_25m;
assign lcd_blank = 1'b1;
assign lcd_sync = 1'b0;
wire [7:0] vga_red;
wire [7:0] vga_green;
wire [7:0] vga_blue;
assign lcd_red[9:2] = vga_red;
assign lcd_green[9:2] = vga_green;
assign lcd_blue[9:2] = vga_blue;
5.演示结果
下图为方格显示效果：
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