DE0开发板FPGA中VGA的应用

本文主要是介绍DE0开发板FPGA中VGA的应用，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

DE0开发板FPGA中VGA的应用

1. 开发环境

台湾友晶科技的DE0 FPGA开发板，FPGA位Altera CycloneIII 系列的EP3C16 FPGA。

2.遇到的问题

2.1 内存不够

根据指导书上所说

Altera CycloneIII EP3C16F484C6 FPGA芯片。该芯片包含15408个逻辑单元。56个M9K内存模块，504K内嵌RAM，56个内嵌乘法器、4个锁相环、346个内存可用I/O引脚。

其中我们用到的是56个M9K内存模块，M9K的单位是bits，故实际上一个M9K仅为9Kbits/8 = 1.125KB，同时M9K的实际空间只有8K可用，另外1K用于校验等功能无法使用。因此实际上我们的开发板上只有56KB内存单元可用。

由于VGA中RGB的输出均为4位，故我们需要的图像大小数据宽度为12bits，数据深度不能过大，不可以用书上示例256X256，或者VGA常用的640X480，此处采用160X120大小的图片。

2.2 生成mif文件

上面说到我们要用160X120大小的图片，现在我们有一个正常大小的jpg文件，怎么才能把他用到我们的程序当中呢？

我们需要一个mif文件或hex文件作为数据。

1581256456692

我们可以通过new->Memory Files–Memory Initializeation File手动创建，然后向其中输入数据，但这个方法在我们这里很显然是不现实的，于是我们采用第二个方法，用matlab生成我们想要的mif文件

pic = imread('lover1.jpg');
subplot(1,2,1);
imshow(pic);
%%pkg load image;
pic = imresize(pic, [160 120]);//修改图片大小
pic = uint8(floor(double(pic)/16));
subplot(1,2,2);
imshow(pic*16);pic = double(pic);
pic = pic(:,:,1)*256 + pic(:,:,2)*16 + pic(:,:,3);pic = pic';fid = fopen('data1.mif','w');
fprintf(fid,'%s\n','DEPTH = 19200;');//120X160
fprintf(fid,'%s\n','WIDTH = 12;');
fprintf(fid,'%s\n','ADDRESS_RADIX = HEX;');
fprintf(fid,'%s\n','DATA_RADIX = HEX;');
fprintf(fid,'%s\n\t','CONTENT');
fprintf(fid,'%s\n','BEGIN');a = 120*160;
for i=1:afprintf(fid, '%04X',i-1);            %addressfprintf(fid, '%s',' : '); fprintf(fid,'%x;\n',pic(i));
end
fprintf(fid,'%s\n','END ;');
fclose(fid);

运行完毕后可以得到一个mif文件。

我们需要一个rom

mif文件和hex文件都可以用来用作rom的初始数据。

点击Tools–>MegaWizard Plug-In Manager–>Memory Compiler–>ROM: 1-PORT

2.3 针脚

当我配置VGA_B0(K22)引脚的时候，一直出现错误

Can’t place pins assigned to pin location Pin_K22(xxx)

原因是不能分配给多功能管脚Pin_K22 。这是由于Pin_K22 是一个多功能管脚，还有一个功能是nCEO，也是默认的功能。如果要用它当普通IO，需要提前设置一下：assignments>device>device and pin options>dual-purpose pins里面把nCEO设置成use as regular i/o就可以了。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Wx7aL5PB-1581756666024)(http://sql.icrystal.top/DE0VGA.png)]

2.4 显示器

在一开始下载到FPGA上是，显示器出现

Cannot display video mode, Change Computer Display input to 1680X1050@60HZ

1581260663641

我一开始以为是我用的显示器太老了不支持640X480@(60HZ)，只能切换到1680X1050的分辨率，在我研究好了修改源程序到输出1680X1050的图像（其中发现了一个好网站http://tinyvga.com/vga-timing和一个人的博客https://blog.csdn.net/qimoDIY/article/details/100006658），突然发现自己经过分频器的clk输出没有输入到VGA模块，而是用了50MHZ的时钟输入，重新改了以下接口连线就可以成功了。（真是太蠢了）