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基于FPGA的VGA时序彩条信号实现方法及其应用[6]

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东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心

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E 摘要

F 利用现场可编程逻辑器件产生

G

H

I 时序信号和彩条图像信号J

并将其作为信号源J

应用于彩色等离子显示器的电路开发J 方便彩色等离子显示器驱动控制电路的调试K 关键词L 视频图形阵列J 等离子显示J 现场可编程逻辑器件J 状态机

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F

G

H

I M N O P O Q RS O R Q T U S T Q VW X U X Y S N Y O ZO P T R [\[Y [X ]N T O Q [V]^_S O Q R‘a H I b c d [S O R Q T U S\[Y [_S [VT SS X _Y W [S\d [Q V [e [U X Z O Q RN d [W O Y W _O N SX fW X U X YZ U T S P TV O S Z U T ^Z T Q [U

J T Q VO N N X X gR Y [T N W X Q e [Q O [Q W [N X N d [V []_R R O Q RX f N d [V Y O e O Q RT Q VW X Q N Y X U U O Q RW O Y W _O N S X f W X U X Y Z U T S P T V O S Z U T ^Z T Q [U

b h );i ,/-9L %#$J "j "J !"#$J 9+0+)30=(2.)

k 引

彩色等离子体显示器>a U T S P Tl O S Z U T ^a T Q [U J 简称a l a

D 是利用气体放电产生真空紫外线激发荧光粉进行发光显示的一种平板显示器件J 它具有重量轻m 厚度小m

视角大m 响应快m 图像无畸变m 不受磁场影响等许多优点K 自从@B C n 年美国o U U O Q X O S 大学教授p O N q [和

r U X N N X \发现了放电气体的记忆效应J @B C C 年p O N q [Y 教授利用交流气体放电现象发明等离子显示屏以来J 等离子显示技术已获得了很大的发展J 等离子显示器成为人们期望用以实现大屏幕显示的新型显示器件之一K 特别是@B B ?年日本富士通公司开始?@英寸I s

型彩色a l a 的批量生产并投放市场以来J 等离子显示技术更是获得了长足的发展J n ?英寸级和C A 英寸级的大尺寸m 全彩色的显示屏也已经投放市场K 目前J a l a 业界正集中精力于提高图像质量m 降低功耗m 降低成本的研究过程中K

t "j "显示信号的数据流程

a l a 是一种矩阵式平面显示器件J 它的输入图像必须是数字式的J 如果输入的图像信号是模拟视频信号J 必须先进行模u 数转换J 才可以在a l a 上进行显

示K 模拟图像的转换如图@所示K I u l 转换电路将输

入的计算机显示信号m 电视信号等进行数字化后J 得到v ]O N

的红m 绿m 蓝三色信号J 以及行m 场同步信号m 时钟信号和复合消隐信号等J 再送到彩色a l a 的存储控制电路进行处理J 最后送到显示屏进行显示

K

时序彩条信号实现方法及其应用

&&&九五国家重点科技攻关项目收稿日期L ?A A ?’A |’!A 万方数据

’(

"该&即步个个隐的号电

制的

K

L M +

H 场行数计数器N L M +H 行同步产生状态机K *+D +B 和场同步产生状态机N *+D +B 等(其中"行点数计数器是/%%进制计数器"场行数计数器是8!8进制计数器(行同步状态机K *+D +B 有K N O P B Q

H K R C Q M +H K *S M L H K T D L U 四种状态"它根据行点数计数器的计数值来进行状态转换6场同步状态机N

*+D +B 有N N O P B Q "N E C Q M +"N *S M L "N V D L U 四种状态"它根据场行数计数器的计数值来进行状态翻转(这两个状态机的状态转移图分别如图-和图7所

示(

当行状态机K *+D +B 复位时"即进入K N O P B Q 状态"它对应每行的有效显示区域(行计数器K L M +对!8W)X 的点时钟进行计数"当行计数器K L M +的计数值到达$-1时"行同步状态机即进入行消隐前肩K R C Q M +状态6当K L M +

的计数值为$$-时"行同步状态机进入行同步状态K *S M L "此时"行同步信号)*输出低电平6当K L M +的计数值为Y 81时"状态机即进入行消隐后肩K T D L U 状态6

在行状态机为K R C Q M +H K *S M L H K T D L U 状态时"行消隐信号输出低电平(当K L M +

的计数值为Y 11时"行同步状态机进入K N O P B Q 状态"同时"行计数器的同步复位信号为高电平"使行计数器复位

(

N *+D +B 开始时进入N N O P B Q 状态"

对应了每场的有效显示行"场计数器N L M +

的计数Z

!7Z 电子工程师

电子技术应用[\]

.!/^\_

_____________________________________________________________________.Y !%%!万方数据

值每行加!"当场计数器的计数值到达#$%时&场状态机翻转&进入场消隐前肩’()*+状态,当’-*+的值为#%$时&状态机’.+/+0进入场同步状态’

.1*-&场同步信号2.此时输出低电平,当’-*+的值为#%%时&状态机’.+/+0进入场消隐后肩’

3/-4状态,当’-*+的值为56#时&状态机’.+/+0又翻转进入’’780)状态&

同时输出高电平到场计数器’-*+的同步清零端使其清零"当场状态机’.+/+0的状态为’9()*+:’.1*-&:’;/-4三种

状态时&场消隐信号输出低电平&其余时刻为高电平"行:

场消隐信号的逻辑与即为复合消隐信号"

?-*+

的计数值来产生彩条&其流程图如图5所示"它对行点数计数器的末五位数进行判断&每四条竖线生成一种竖彩条&共八种竖彩条&-)@)(A 的二进制值为B !C 表示像素应发光&为B D C 表示像素应熄灭"横彩条发生模块与竖彩条发生模块相似&它根据场行数计数器’-*+

的计数值来产生横彩条&流程图如图E 所示"每四条扫描线为一个彩条宽度&共八种横彩条模式&-)@)(1的二进制值为B !C 表示该行的像素应发光

"

万方数据

真结果如图!"图#所示$图中%&’()*+信号是,-./!-012点时钟信号%3456是彩条模式控制输入信号%7("8(分别是行"场同步信号输出%9:*;<+是复合

消隐信号输入%=>!..?@"A >!..?@"B >!..?@是八位的

色彩输出信号

$

8C =4

E 结束语

在设计彩色F G F 样机电路时%使用了美国H *D 6=;公司的I F J H 来进行图像数据存储和整理%以及产生驱动电路所需要的各种控制波形$而在调试电路时%使用I F J H 中多余的逻辑来产生K J H 信号和彩条信号%所产生的信号稳定可靠%为电路调试带来了很多方便$

在实际应用中%还可以对彩条信号产生模块方便地进行修改$比如%可以修改行"场计数器的判断值来调整彩条的大小%增加控制信号的位数%以及增加延时跳变的功能%

使输出的彩条信号产生各种变化$这样%既可以用于调试彩色F G F 电路%也可以用来作为F G F

显示器的检测信号源$

此外%与K J H 信号类似%

改变行"场状态机的转换值和行"

场计数器的设置%还可以产生其他各种模式的图像信号%以适应不同分辨率图像显示的需要$希望这些方法能为国内的彩色F G F 业界在电路

研制方面起到一点抛砖引玉的作用$

/董士海%张倪%肖磊等.L J H M K J H 程序员手册.北京N

北京大学出版社%/O O O N P #O QP O R S

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R R T 电子工程师

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基于FPGA的VGA时序彩条信号实现方法及其应用

作者:曹允

作者单位:东南大学国家专用,集成电路系统工程技术研究中心,南京,210096

刊名:

电子工程师

英文刊名:ELECTRONIC ENGINEER

年,卷(期):2002,28(7)

被引用次数:7次

参考文献(1条)

1.董士海.张倪.肖磊EGA/VGA程序员手册 1999

引证文献(7条)

1.郑美芳.高晓蓉.王黎.王泽勇.赵全轲基于FPGA的VGA时序彩条信号实现[期刊论文]-现代电子技术 2009(14)

2.王亮.李正.宁婷婷.刘瑾.陈金强.关永VGA汉字显示的FPGA设计与实现[期刊论文]-计算机工程与设计 2009(2)

3.韩伟.谢憬.毛志刚基于FPGA的多功能LCD控制器的设计与实现[期刊论文]-信息技术 2008(6)

4.王立娜.郭书军基于Nios Ⅱ的VGA彩条信号显示的实现[期刊论文]-现代电子技术 2007(3)

5.时永乐.王培勇基于C8051F120的VGA显示和激光打印系统[期刊论文]-单片机与嵌入式系统应用 2006(9)

6.张博.吴芝路.张欣宇基于FPGA的电子稳像平台的研究[期刊论文]-电子技术应用 2004(5)

7.刘峰基于FPGA的VGA控制器实现[期刊论文]-电子元器件应用 2010(11)

本文链接:https://www.sodocs.net/doc/491174581.html,/Periodical_dzgcs200207016.aspx

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