VGA控制器设计实现显示器屏幕保护.docx

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VGA控制器设计实现显示器屏幕保护

大学实验报告

课程名称：

数字系统现场集成技术

实验项目名称：

实验二（VGA控制器设计实现显示器屏幕保护模块）

学院：

专业：

指导教师：

报告人：

学号：

班级：

实验时间：

实验报告提交时间：

教务部制

实验目的与要求：

通过FPGA板的VGA接口在显示器上分别显示不同颜色的横向、竖直条纹图案，横向条纹和竖直条纹的切换通过FPGA板上的按键实现。

横向条纹要求是一幅640*480由8条不同颜色的横向条纹组成的图像，从上到下颜色分别为：

红，蓝，绿，蓝，红，绿，红，蓝；竖直条纹要求是一幅640*480由8条不同颜色的竖直条纹组成的图像，从左到右颜色分别为：

红，蓝，绿，蓝，红，绿，红，蓝。

实验最终达到效果：

本实验实现了实验要求中的基本要求以及高级要求，实验了VGA条纹的显示，以及通过按键，让显示屏显示不同的色彩条纹，还有实验了一个小方块在屏幕上的移动，达到动态显示效果。

调用了xilinx官方提供的DCM模块，而且本实验的VGA驱动代码，经过仔细修改和考虑，只要修改自定义的实数，即可实验任何分辨率的显示器显示，方便以后实验或者项目的调用。

实验主要代码（由于代码较多，贴出主要代码）：

VGA驱动代码：

modulevga_drv（

inputclk,

inputrst,

input[7:

0]in_rgb,

outputhsync,vsync,

output[7:

0]out_rgb,

outputreg[9:

0]h_cnt,v_cnt

）;

localparamHVA=640;

localparamHFP=16;

localparamHSP=96;

localparamHBP=48;

localparamHWL=800;

localparamVVA=480;

localparamVFP=10;

localparamVSP=2;

localparamVBP=33;

localparamVWL=525;

wirevalid;

//reg[9:

0]h_cnt,v_cnt;

always@（posedgeclk,posedgerst）

begin

if（rst）

h_cnt<=0;

elseif（h_cnt==（HWL-1））

h_cnt<=0;

else

h_cnt<=h_cnt+1'd1;

end

always@（posedgeclk,posedgerst）

begin

if（rst）

v_cnt<=0;

elseif（h_cnt==（HWL-1））

begin

if（v_cnt==（VWL-1））

v_cnt<=0;

else

v_cnt<=v_cnt+1'd1;

end

else

v_cnt<=v_cnt;

end

assignhsync=（（h_cnt>=（HFP+HVA-1））&&（h_cnt<=（HVA+HFP+HSP-1）））?

1'b0:

1'b1;

assignvsync=（（v_cnt>=（VVA+VFP-1））&&（v_cnt<=（VVA+VFP+VSP-1）））?

1'b0:

1'b1;

assignvalid=（（h_cnt<=HVA-1）&&（v_cnt<=VVA-1））?

1'b1:

1'b0;

assignout_rgb=valid?

in_rgb:

8'b0000_0000;

endmodule

VGA条纹产生代码：

modulecolour_bar（

inputclk,

inputrst,

input[9:

0]h_cnt,v_cnt,

inputmode,

outputreg[7:

0]rgb

）;

//wire[9:

0]h_cnt_wire=h_cnt+16;

localparamHVA=640;

localparamVVA=480;

always@（posedgeclk,posedgerst）

begin

if（rst）

rgb<=8'b0000_0000;

elseif（mode）

begin

if（h_cnt>=0&&h_cnt<（HVA/8））

rgb<=8'b111_000_00;

elseif（h_cnt>=（HVA/8）*1&&h_cnt<（HVA/8）*2）

rgb<=8'b000_000_11;

elseif（h_cnt>=（HVA/8）*2&&h_cnt<（HVA/8）*3）

rgb<=8'b000_111_00;

elseif（h_cnt>=（HVA/8）*3&&h_cnt<（HVA/8）*4）

rgb<=8'b000_000_11;

elseif（h_cnt>=（HVA/8）*4&&h_cnt<（HVA/8）*5）

rgb<=8'b111_000_00;

elseif（h_cnt>=（HVA/8）*5&&h_cnt<（HVA/8）*6）

rgb<=8'b000_111_00;

elseif（h_cnt>=（HVA/8）*6&&h_cnt<（HVA/8）*7）

rgb<=8'b111_000_00;

elseif（h_cnt>=（HVA/8）*7&&h_cnt<（HVA/8）*8）

rgb<=8'b000_000_11;

else

rgb<=8'b000_000_000;

end

else

begin

if（v_cnt>=0&&v_cnt<（VVA/8））

rgb<=8'b111_000_00;

elseif（v_cnt>=（VVA/8）*1&&v_cnt<（VVA/8）*2）

rgb<=8'b000_000_11;

elseif（v_cnt>=（VVA/8）*2&&v_cnt<（VVA/8）*3）

rgb<=8'b000_111_00;

elseif（v_cnt>=（VVA/8）*3&&v_cnt<（VVA/8）*4）

rgb<=8'b000_000_11;

elseif（v_cnt>=（VVA/8）*4&&v_cnt<（VVA/8）*5）

rgb<=8'b111_000_00;

elseif（v_cnt>=（VVA/8）*5&&v_cnt<（VVA/8）*6）

rgb<=8'b000_111_00;

elseif（v_cnt>=（VVA/8）*6&&v_cnt<（VVA/8）*7）

rgb<=8'b111_000_00;

elseif（v_cnt>=（VVA/8）*7&&v_cnt<（VVA/8）*8）

rgb<=8'b000_000_11;

else

rgb<=8'b000_000_000;

end

end

Endmodule

按键消抖代码：

modulebtn_scan（

inputclk,

inputrst,

inputbtn,

outputregbtn_down

）;

localparam[1:

0]s0=2'b00,

s1=2'b01,

s2=2'b10;

reg[1:

0]state;

always@（posedgeclk,posedgerst）

begin

if（rst）

begin

btn_down<=1'b0;

state<=s0;

end

else

begin

case（state）

s0:

begin

if（btn）

state<=s1;

else

state<=s0;

end

s1:

begin

if（cnt_done）

begin

if（btn）

state<=s2;

else

state<=s0;

end

else

state<=s1;

end

s2:

begin

if（btn==1'b0）

begin

btn_down<=~btn_down;

state<=s0;

end

else

begin

btn_down<=btn_down;

state<=s2;

end

end

endcase

end

end

reg[19:

0]cnt;

regcnt_done;

always@（posedgeclk,posedgerst）

begin

if（rst）

begin

cnt<=20'b0;

cnt_done<=1'b0;

end

elseif（state==s1）

begin

cnt<=cnt+1'b1;

if（cnt==20'd500000）

begin

cnt<=20'b0;

cnt_done<=1'b1;

end

end

else

begin

cnt<=20'b0;

cnt_done<=1'b0;

end

end

endmodule

方块图形动态显示代码：

moduledynamic_display（

inputclk,

inputrst,

input[7:

0]in_rgb,

input[9:

0]h_cnt,v_cnt,

output[7:

0]out_rgb

）;

localparamHVA=640;

localparamVVA=480;

reg[7:

0]rgb_mask;

always@（posedgeclk,posedgerst）

begin

if（rst）

rgb_mask<=8'b1111_1111;

elseif（（h_cnt>=h_cnt_add）&&（h_cnt<=h_cnt_add+60）&&（v_cnt>=220）&&（v_cnt<=260））

rgb_mask<=8'b0001_1100;

else

rgb_mask<=8'b1111_1111;

end

reg[27:

0]count;

regsecond_up;

always@（posedgeclk,posedgerst）

begin

if（rst）

begin

count<=28'd0;

second_up<=1'b0;

end

elseif（count==28'd10_000_000）

begin

second_up<=1'b1;

count<=28'd0;

end

else

begin

count<=count+1'b1;

second_up<=1'b0;

end

end

reg[9:

0]h_cnt_add;

always@（posedgeclk,posedgerst）

begin

if（rst）

h_cnt_add<=10'd0;

elseif（second_up）

begin

if（h_cnt_add==640）

h_cnt_add<=0;

else

h_cnt_add<=h_cnt_add+40;

end

else

h_cnt_add<=h_cnt_add;

end

assignout_rgb=in_rgb&rgb_mask;

endmodule

实验模块图：

实验实际效果图：

深圳大学学生实验报告用纸

实验结论：

1.由于太久没有使用verilog语言敲写代码了，对于一些语法有些健忘，这次实验重温了该语言的使用以及技巧

2.更进一步加深了对VGA驱动的理解以及VGA显示工作的原理，相比以前，这次的VGA驱动代码更加短小，而且移植性更强更好

指导教师批阅意见：

成绩评定：

指导教师签字：

年月日

备注：

注：

1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。