学习图像处理的第一步,你想从哪里开始?VGA显示?今天,我们就来聊聊这个话题,基于野火FPGA教程,分享一些我在实验过程中的感悟。
何为VGA?
VGA,全称Video Graphics Array,是一种接口,也是一种协议。它共有3x5共15个引脚,但实际操作中,我们只需要关注其中的几个关键引脚。
引脚1、2、3:红基色、绿基色、蓝基色,输入为三路模拟信号的电压范围是0V ~ 0.714V,0V代表无色,0.714V代表满色。
引脚13:行同步信号
引脚14:场同步信号
VGA显示的原理
简单来说,VGA显示的原理就是从左到右,从上到下,逐行扫描,逐帧显示。
VGA的时序标准
VGA的时序主要由两部分组成:显示每一行像素的行同步时序与选定显示行数的场同步时序。
行同步时序
行同步时序由六部分组成,分别为:Sync(同步)、Back Porch(后沿)、Left Border(左边框)、“Addressable” Video(有效图像)、Right Border(右边框)、Front Porch(前沿)组成,这6部分的基本单位是pixel(像素),即一个像素时钟周期。
场同步时序
与行同步时序相同,场同步时序也是由类似的六个部分组成,但不同的是:场扫描周期单位不是像素时钟周期,而是完整的行扫描周期。
以640 X 480 的图像为例(一行640个像素,共480行):一副图像为一帧,对应一个场扫描周期,对应480行,每个有效周期包含了一个行扫描周期,每个行扫描周期的有效周期包含了640个像素周期,代表一行有640个像素点。
由这个关系我们可以推出像素时钟周期的计算公式:
(注意:扫描周期数是总的周期数,不要只计算有效周期数)
实验接口设计
实验目标:利用FPGA在显示屏上显示彩条。
实验整体框架:
(图片来源:野火电子FPGA)
下一篇将结合Verilog代码介绍各个模组的实现,特别鸣谢野火电子提供的参考资料。
——林译川,新派编程网资深编辑
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