2. 1 VGA 時(shí)序控制模塊

　　VGA 時(shí)序控制模塊是整個(gè)顯示控制器的關(guān)鍵部分，最終的輸出信號(hào)行、場(chǎng)同步信號(hào)必須嚴(yán)格按照VGA 時(shí)序標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)。對(duì)于普通的VGA 顯示器， 其引出線共含5 個(gè)信號(hào)： G,R ,B (3 基色信號(hào)) ,HS(行同步信號(hào)) ,VS(場(chǎng)同步信號(hào)) 。在5個(gè)信號(hào)時(shí)序驅(qū)動(dòng)時(shí)，VGA 顯示器要嚴(yán)格遵循“VGA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”， 即640 Hz ×480 Hz ×60Hz 模式。

　　對(duì)于VGA 顯示器，每個(gè)像素點(diǎn)的輸出頻率為25. 175MHz ,因此采用50MHz 的時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)過(guò)二分頻模塊，得到25MHz 的輸入時(shí)鐘脈沖。依據(jù)VGA 時(shí)序標(biāo)準(zhǔn)，行同步信號(hào)HS ,行周期為31. 78μs ,每顯示行包括800 點(diǎn)，其中640 點(diǎn)為有效顯示區(qū)，160 點(diǎn)為行消隱區(qū)，每行有一個(gè)脈沖，該脈沖的低電平寬度為3. 81μs (即96 個(gè)脈沖) ; 場(chǎng)同步信號(hào)VS ,場(chǎng)周期為16.683ms ,每場(chǎng)有525 行，其中480 行為有效顯示行，45 行為場(chǎng)消隱區(qū)，每場(chǎng)有一個(gè)脈沖，該脈沖的低電平寬度為63μs (2 行)。

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　　圖2 VGA 行掃描、場(chǎng)掃描的時(shí)序圖

　　依據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，把輸入的25MHz 時(shí)鐘脈沖按照對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)數(shù)和掃描行數(shù)進(jìn)行分頻處理，可以得到最后符合時(shí)序要求的行頻率和刷新頻率。

　　利用Altera 公司的QuartusII 軟件對(duì)VHDL 語(yǔ)言描述的VGA 時(shí)序控制模塊進(jìn)行編譯、仿真，可得到行同步信號(hào)HS , 場(chǎng)同步信號(hào)VS 的時(shí)序仿真波形，如圖3 所示。

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　　圖3 時(shí)鐘信號(hào)仿真圖

　　由仿真結(jié)果波形可以看到，行同步信號(hào)的時(shí)鐘周期約為31. 9μs ，場(chǎng)同步信號(hào)的時(shí)鐘周期約為16。

　　6ms ,達(dá)到了VGA 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序的要求，可以為CRT 顯示器提供準(zhǔn)確的行場(chǎng)同步信號(hào)。

　　在硬件系統(tǒng)上，通過(guò)彩條圖案的生成驗(yàn)證了時(shí)序生成的正確性，可產(chǎn)生豎彩條、橫彩條、棋盤(pán)格等多種彩條模式。

　　2. 2 漢字顯示模塊

　　漢字生成模塊可實(shí)現(xiàn)在顯示器上顯示漢字、字符等。字模信息可以利用字模提取軟件來(lái)獲得，得到了漢字的字模信息后，可以通過(guò)屏幕上的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)按照字模信息定義像素的顏色，這樣就可以顯示任何字體、任何點(diǎn)陣的漢字，并根據(jù)需要決定漢字在屏幕上的位置。至于英文以及其他任何符號(hào)的顯示原理與漢字顯示的原理一樣。

　　顯示器上顯示的漢字精細(xì)度取決于顯示屏所分網(wǎng)格的數(shù)目多少。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)不同要求設(shè)定不同的網(wǎng)格數(shù)目。Altera 公司的FPGA 器件內(nèi)均內(nèi)置— 26 —了嵌入式陣列塊EAB ，通過(guò)調(diào)用其中的LPM ROM模塊，可任意設(shè)置參數(shù)，構(gòu)成內(nèi)置的ROM存儲(chǔ)器，存放所必要的字模信息，能與漢字顯示模塊配合，顯示出任意漢字。