Vga练习之动态显示图案
Vga接口应用，并在电脑显示屏上显示
功能：每隔3s变化一次，a~e循环变换
a.全红
b.全白
c.2*2 4部分，分别是：红，蓝，绿，黄
d.3*3 9部分，分别是：红黄蓝绿黑紫白青粉
e.150*100矩形边框，边缘是20宽度的绿色框，其他为白色
分辨率:600*480
VGA支持的规格：
1.水平时序：
|
分辨率 |
刷新速率 |
像素频率 |
同步脉冲 |
后沿 |
有效时间 |
前沿 |
帧长 |
|
640/480 |
60 |
25 |
96 |
45 |
646 |
13 |
800 |
|
640/480 |
72 |
31 |
40 |
125 |
646 |
21 |
832 |
|
800/600 |
60 |
40 |
128 |
85 |
806 |
37 |
1056 |
|
800/600 |
56 |
36 |
72 |
125 |
806 |
21 |
1024 |
|
800/600 |
72 |
50 |
120 |
611 |
806 |
53 |
1040 |
2.垂直时序：
|
分辨率 |
刷新速率 |
像素频率 |
同步脉冲 |
后沿 |
有效时间 |
前沿 |
帧长 |
|
640/480 |
60 |
31 |
2 |
30 |
484 |
9 |
525 |
|
640/480 |
72 |
26 |
3 |
26 |
484 |
7 |
520 |
|
800/600 |
56 |
28 |
1 |
20 |
604 |
-1 |
625 |
|
800/600 |
60 |
26 |
4 |
21 |
604 |
-1 |
628 |
|
800/600 |
72 |
20 |
6 |
21 |
604 |
35 |
666 |
VGA行时序：
VGA场时序：
VGA颜色显示原理：
通过三基色r，g，b的不同组合，显示出不同的颜色。
三基色示意图如下：
三基色颜色编码：
|
颜色 |
黑 |
蓝 |
红 |
紫 |
绿 |
青 |
黄 |
白 |
|
R |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
G |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
B |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
代码部分：
/******************************
分辨率:600*480
功能：每隔3s变化一次，a~e循环变换
a.全红
b.全白
c.2*2 4部分，分别是：红，蓝，绿，黄
d.3*3 9部分，分别是：红黄蓝绿黑紫白青粉
e.150*100矩形边框，边缘是20宽度的绿色框，其他为白色
********************************/
module VGA_test4(clk,rst_n,lcd_data,lcd_hs,lcd_vs);
input clk;
//25mhz
input rst_n;
output lcd_vs;//场同步信号
output lcd_hs;//行同步信号
output
[7:0]lcd_data;//lcd_data[1:0]是B,
//lcd_data[4:2]是G,lcd_data[7:5]是R
parameter LCD_HS_CNT
= 799,
LCD_VS_CNT
= 524;
reg
[9:0] lcd_hs_cnt;//行同步计数
always@(posedge clk
or negedge rst_n)
if(!rst_n)
lcd_hs_cnt <=
10'd0;
else
if(lcd_hs_cnt==LCD_HS_CNT)
lcd_hs_cnt <=
10'd0;
else
lcd_hs_cnt <= lcd_hs_cnt
+ 1'b1;
reg lcd_hs;
always@(posedge clk
or negedge rst_n)
if(!rst_n)
lcd_hs <=
1'b0;
else
if(lcd_hs_cnt<96)
lcd_hs <=
1'b0;
else
lcd_hs <=
1'b1;
reg
[9:0] lcd_vs_cnt;//场同步计数
always@(posedge clk
or negedge rst_n)
if(!rst_n)
lcd_vs_cnt <=
10'd0;
else
if(lcd_hs_cnt==LCD_HS_CNT
&& lcd_vs_cnt==LCD_VS_CNT)
lcd_vs_cnt <=
10'd0;
else
if(lcd_hs_cnt==LCD_HS_CNT)
lcd_vs_cnt <= lcd_vs_cnt
+ 1'b1;
else
if(lcd_vs_cnt==LCD_VS_CNT)
lcd_vs_cnt <= lcd_vs_cnt;
reg lcd_vs;
always@(posedge clk
or negedge rst_n)
if(!rst_n)
lcd_vs <=
1'b0;
else
if(lcd_vs_cnt<2)
lcd_vs <=
1'b0;
else
lcd_vs <=
1'b1;
reg
[24:0]time_1s;
//1s计数器
always@(posedge clk
or negedge rst_n)
if(!rst_n)
time_1s <=
25'd0;
else
if(time_1s ==
24_999_999)
time_1s <=
25'd0;
else
time_1s <= time_1s
+ 1'b1;
reg
[3:0]time_1s_cnt;
//计数1s的个数
always
@(posedge clk or
negedge rst_n)
if(!rst_n)
time_1s_cnt<=
4'd0;
else
if(time_1s_cnt==14)
time_1s_cnt <=
4'd0;
else
if(time_1s==24_999_999)
time_1s_cnt <= time_1s_cnt
+ 1'b1;
else
time_1s_cnt <= time_1s_cnt;
reg
[9:0]valid_area;
//画出矩形，长为：787-141=646，宽为：516-32=484
always@(*)begin
valid_area =
((lcd_hs_cnt >=141)
&& (lcd_hs_cnt
<= 787)
&& (lcd_vs_cnt
>= 32)
&& (lcd_vs_cnt
<= 516));
end
//c:2*2 4部分,将646*484分成4部分
reg
[9:0]valid_area_c1;
//画出矩形，长为：464-141=323，宽为：274-32=242
always@(*)begin
valid_area_c1 =
((lcd_hs_cnt >=141)
&& (lcd_hs_cnt
<= 464)
&& (lcd_vs_cnt
>= 32)
&& (lcd_vs_cnt
<= 274));
end
reg
[9:0]valid_area_c2;
//画出矩形，长为：787-464=323，宽为：274-32=242
always@(*)begin
valid_area_c2 =
((lcd_hs_cnt >=464)
&& (lcd_hs_cnt
<= 787)
&& (lcd_vs_cnt
>= 32)
&& (lcd_vs_cnt
<= 274));
end
reg
[9:0]valid_area_c3;
//画出矩形，长为：464-141=323，宽为：516-274=242
always@(*)begin
valid_area_c3 =
((lcd_hs_cnt >=141)
&& (lcd_hs_cnt
<= 464)
&& (lcd_vs_cnt
>= 274)
&& (lcd_vs_cnt
<= 516));
end
//d:3*3 9部分，将646*484分成9部分
reg
[9:0]valid_area_d1;
//画出矩形，长为：356-141=215，宽为：193-32=161
always@(*)begin
valid_area_d1 =
((lcd_hs_cnt >=141)
&& (lcd_hs_cnt
<= 356)
&& (lcd_vs_cnt
>= 32)
&& (lcd_vs_cnt
<= 193));
end
reg
[9:0]valid_area_d2;
//画出矩形，长为：571-356=215，宽为：354-193=161
always@(*)begin
valid_area_d2 =
((lcd_hs_cnt >=356)
&& (lcd_hs_cnt
<= 571)
&& (lcd_vs_cnt
>= 32)
&& (lcd_vs_cnt
<= 193));
end
reg
[9:0]valid_area_d3;
//画出矩形，长为：787-571=216，宽为：516-354=162
always@(*)begin
valid_area_d3 =
((lcd_hs_cnt >=571)
&& (lcd_hs_cnt
<= 787)
&& (lcd_vs_cnt
>= 32)
&& (lcd_vs_cnt
<= 193));
end
reg
[9:0]valid_area_d4;
//画出矩形，长为：356-141=215，宽为：193-32=161
always@(*)begin
valid_area_d4 =
((lcd_hs_cnt >=141)
&& (lcd_hs_cnt
<= 356)
&& (lcd_vs_cnt
>= 193)
&& (lcd_vs_cnt
<= 354));
end
reg
[9:0]valid_area_d5;
//画出矩形，长为：571-356=215，宽为：354-193=161
always@(*)begin
valid_area_d5 =
((lcd_hs_cnt >=356)
&& (lcd_hs_cnt
<= 571)
&& (lcd_vs_cnt
>= 193)
&& (lcd_vs_cnt
<= 354));
end
reg
[9:0]valid_area_d6;
//画出矩形，长为：787-571=216，宽为：516-354=162
always@(*)begin
valid_area_d6 =
((lcd_hs_cnt >=571)
&& (lcd_hs_cnt
<= 787)
&& (lcd_vs_cnt
>= 193)
&& (lcd_vs_cnt
<= 354));
end
reg
[9:0]valid_area_d7;
//画出矩形，长为：356-141=215，宽为：193-32=161
always@(*)begin
valid_area_d7 =
((lcd_hs_cnt >=141)
&& (lcd_hs_cnt
<= 356)
&& (lcd_vs_cnt
>= 354)
&& (lcd_vs_cnt
<= 516));
end
reg
[9:0]valid_area_d8;
//画出矩形，长为：571-356=215，宽为：354-193=161
always@(*)begin
valid_area_d8 =
((lcd_hs_cnt >=356)
&& (lcd_hs_cnt
<= 571)
&& (lcd_vs_cnt
>= 354)
&& (lcd_vs_cnt
<= 516));
end
//e:150*100边框
reg
[9:0]valid_area_e;
always@(*)begin
valid_area_e =
((lcd_hs_cnt >=389)
&& (lcd_hs_cnt
<= 539)
&& (lcd_vs_cnt
>= 224)
&& (lcd_vs_cnt
<= 324));
end
reg
[9:0]valid_area_e1;
always@(*)begin
valid_area_e1 =
(((lcd_hs_cnt >=
389)
&& (lcd_hs_cnt <=
409))
|
((lcd_hs_cnt
>= 519)
&& (lcd_hs_cnt
<= 539))
|
((lcd_vs_cnt
>= 224)
&& (lcd_vs_cnt
<= 244))
|
((lcd_vs_cnt
>= 304)
&& (lcd_vs_cnt
<= 324)));
end
reg
[7:0]lcd_data;
always@(posedge clk
or negedge rst_n)
if(!rst_n)
lcd_data <=
8'h0;
else
if(valid_area)begin
if(time_1s_cnt>=0
&& time_1s_cnt<=2)
//a
lcd_data <=
8'b111_000_00;
//全红
else
if(time_1s_cnt>=3
&& time_1s_cnt<=5)
//b
lcd_data <=
8'b111_111_11;
//全白
else
if(time_1s_cnt>=6
&& time_1s_cnt<=8)
//c
if(valid_area_c1)
lcd_data <=8'b111_000_00;
//红
else
if(valid_area_c2)
lcd_data <=8'b000_000_11;
//蓝
else
if(valid_area_c3)
lcd_data <=8'b000_111_00;
//绿
else
lcd_data <=8'b111_111_00;
//黄
else
if(time_1s_cnt>=9
&& time_1s_cnt<=11)
//d
if(valid_area_d1)
lcd_data <=8'b111_000_00;//红
else
if(valid_area_d2)
lcd_data <=8'b111_111_00;//黄
else
if(valid_area_d3)
lcd_data <=8'b000_000_11;//蓝
else
if(valid_area_d4)
lcd_data <=8'b000_111_00;//绿
else
if(valid_area_d5)
lcd_data <=8'b000_000_00;//黑
else
if(valid_area_d6)
lcd_data <=8'b111_000_11;//紫
else
if(valid_area_d7)
lcd_data <=8'b111_111_11;//白
else
if(valid_area_d8)
lcd_data <=8'b000_111_11;//青
else
lcd_data <=8'b000_111_10;//粉（不知）
else
if(time_1s_cnt>=12
&& time_1s_cnt<=14)
//e
if(valid_area_e)
if(valid_area_e1)
lcd_data <=8'b000_111_00;//绿
else
lcd_data <=8'b111_111_11;//白
else
lcd_data <=8'b111_111_11;//白
end
else
lcd_data <=
8'h0;
//black
endmodule
ps:行边沿从141开始，场边沿从32开始，使得图像在显示屏的中心显示。
在电脑显示屏上的显示结果如下：