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原创 【数字IC】高级数字 IC 设计（3）VGA 彩色条显示设计（480P）

2023-3-18 21:29 774 6 6 分类: FPGA/CPLD 文集: 数字IC

本文分享一下VGA显示的代码范例，480P满足一般需求。

通过代码注释可以快速了解到寄存器的使用和水平竖直像素定位的方式和方法，适合初学者入门学习

 

module VGA(
  • input clk, // pixel clock
  • input rst_n,
  • output hs,
  • output vs,
  • output de,
  • output [23:0] RGB
  • );
  • // 640x480 25.175Mhz
  • parameter H_ACTIVE = 16'd640;
  • parameter H_FP = 16'd16 ;
  • parameter H_SYNC = 16'd96 ;
  • parameter H_BP = 16'd48 ;
  • parameter V_ACTIVE = 16'd480;
  • parameter V_FP = 16'd10 ;
  • parameter V_SYNC = 16'd2 ;
  • parameter V_BP = 16'd33 ;
  • parameter HS_POL = 1'b0 ;
  • parameter VS_POL = 1'b0 ;
  • parameter H_TOTAL = H_ACTIVE + H_FP + H_SYNC + H_BP; // horizontal total time (pixels)
  • parameter V_TOTAL = V_ACTIVE + V_FP + V_SYNC + V_BP; // vertical total time (lines)
  • reg hs_reg; // horizontal sync register
  • reg vs_reg; // vertical sync register
  • reg hs_reg_d0; // delay 1 clock of 'hs_reg'
  • reg vs_reg_d0; // delay 1 clock of 'vs_reg'
  • reg [11:0] h_cnt; // horizontal counter
  • reg [11:0] v_cnt; // vertical counter
  • reg [11:0] active_x; // video x position
  • reg [11:0] active_y; // video y position
  • reg [23:0] rgb_reg; // output color bar
  • reg h_active; // horizontal video active
  • reg v_active; // vertical video active
  • wire video_active; // video active(horizontal active and vertical active)
  • reg video_active_d0; // delay 1 clock of video_active
  • assign hs = hs_reg_d0;
  • assign vs = vs_reg_d0;
  • assign video_active = h_active & v_active;
  • assign de = video_active_d0;
  • assign RGB = rgb_reg;
  • always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
  • if(!rst_n)
  • begin
  • hs_reg_d0 <= 1'b0;
  • vs_reg_d0 <= 1'b0;
  • video_active_d0 <= 1'b0;
  • end
  • else
  • begin
  • hs_reg_d0 <= hs_reg;
  • vs_reg_d0 <= vs_reg;
  • video_active_d0 <= video_active;
  • end
  • end
  • always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
  • if(!rst_n)
  • h_cnt <= 12'd0;
  • else if(h_cnt == H_TOTAL - 1) // horizontal counter maximum value
  • h_cnt <= 12'd0;
  • else
  • h_cnt <= h_cnt + 12'd1;
  • end
  • always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
  • if(!rst_n)
  • active_x <= 12'd0;
  • else if(h_cnt >= H_FP + H_SYNC + H_BP - 1) // horizontal video active
  • active_x <= h_cnt - (H_FP[11:0] + H_SYNC[11:0] + H_BP[11:0] - 12'd1);
  • else
  • active_x <= active_x;
  • end
  • always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
  • if(!rst_n)
  • v_cnt <= 12'd0;
  • else if(h_cnt == H_FP - 1) // horizontal sync time
  • if(v_cnt == V_TOTAL - 1) // vertical counter maximum value
  • v_cnt <= 12'd0;
  • else
  • v_cnt <= v_cnt + 12'd1;
  • else
  • v_cnt <= v_cnt;
  • end
  • always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
  • if(!rst_n)
  • hs_reg <= 1'b0;
  • else if(h_cnt == H_FP - 1) // horizontal sync begin
  • hs_reg <= HS_POL;
  • else if(h_cnt == H_FP + H_SYNC - 1) // horizontal sync end
  • hs_reg <= ~hs_reg;
  • else
  • hs_reg <= hs_reg;
  • end
  • always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
  • if(!rst_n)
  • h_active <= 1'b0;
  • else if(h_cnt == H_FP + H_SYNC + H_BP - 1) // horizontal active begin
  • h_active <= 1'b1;
  • else if(h_cnt == H_TOTAL - 1) // horizontal active end
  • h_active <= 1'b0;
  • else
  • h_active <= h_active;
  • end
  • always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
  • if(!rst_n)
  • vs_reg <= 1'd0;
  • else if((v_cnt == V_FP - 1) && (h_cnt == H_FP - 1)) // vertical sync begin
  • vs_reg <= HS_POL;
  • else if((v_cnt == V_FP + V_SYNC - 1) && (h_cnt == H_FP - 1)) // vertical sync end
  • vs_reg <= ~vs_reg;
  • else
  • vs_reg <= vs_reg;
  • end
  • always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
  • if(!rst_n)
  • v_active <= 1'd0;
  • else if((v_cnt == V_FP + V_SYNC + V_BP - 1) && (h_cnt == H_FP - 1)) // vertical active begin
  • v_active <= 1'b1;
  • else if((v_cnt == V_TOTAL - 1) && (h_cnt == H_FP - 1)) // vertical active end
  • v_active <= 1'b0;
  • else
  • v_active <= v_active;
  • end
  • always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
  • if(!rst_n)
  • rgb_reg <= 24'h000;
  • else if(video_active) begin
  • if(active_x == 12'd0)
  • rgb_reg <= 24'hF00;
  • else if(active_x == 12'd120)
  • rgb_reg <= 24'h0F0;
  • else if(active_x == 12'd240)
  • rgb_reg <= 24'h00F;
  • else if(active_x == 12'd360)
  • rgb_reg <= 24'h0F0;
  • else if(active_x == 12'd410)
  • rgb_reg <= 24'hF00;
  • else
  • rgb_reg <= rgb_reg;
  • end
  • else
  • rgb_reg <= 24'h000;
  • end
  • endmodule
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