FPGA：圖形 LCD 面板- 圖形

讓我們研究一下生成圖形視頻數據的 3 種方法。

柵格化位圖

在 LCD 上顯示圖形的經典（且簡單）方法是將光柵化位圖數據保存到 RAM 中。
我們將在這里使用一個 blockram。

我們在這里顯示一個 128x32 像素的小位圖（非常適合 4Kbits 塊內存）：

// Use a blockram to hold the graphical data
wire [7:0] BitmapData;
blockram_8x512 RAM_bitmap(.clk(clk), .rd_adr({CounterY[4:0],CounterX[4:1]}), .data_out(BitmapData));

// Let's say we need 4 bits at a time
wire [3:0] LCD_Bitmap4 = CounterX[0] ? BitmapData[3:0] : BitmapData[7:4];

// Display the data into a chessboard pattern
wire [3:0] LCD_BitmapChessboard = (CounterY[5] ^ CounterX[5]) ? 4'b000 : LCD_Bitmap4 ^ {4{CounterY[5]}};

上面未顯示RAM的寫入方式。最簡單的方法是將其視為ROM（RAM內容是FPGA配置的一部分，在FPGA運行時不會改變）。

下面是一個微距鏡頭：

光柵化位圖的缺點是需要足夠大的 RAM 來保存位圖的每個像素的狀態。 使用內部FPGA RAM的成本很高，因此通常使用外部RAM。

現在，讓我們探索更多創建圖形的原始方法。

曲線 y=F（x）

// We assume CounterX and CounterY are available:
//  CounterX is the pixel number of the current line
//  CounterY is the line number

// We use a RAM to hold the "Y" values
// Y=F(CounterX)
wire [7:0] RAM_Y_value;
blockram_8x512 RAM_FXY(.clk(clk), .rd_adr(CounterX), .data_out(RAM_Y_value));

// check for equality between the "Y" values and "CounterY"
reg grcpeq1;  
always @(posedge clk) grcpeq1 <= (RAM_Y_value==CounterY);
reg grcpeq2;  always @(posedge clk) grcpeq2 <= grcpeq1;

// check for "greater-than" between the "Y" values and "CounterY"
reg grcp1;  always @(posedge clk) grcp1 <= (RAM_Y_value>CounterY);
reg grcp2;  always @(posedge clk) grcp2 <= grcp1;

// display a pixel if equality, or if "CounterY" is between 2 successive "Y" values
wire FXpix= grcpeq2 | (grcp1 ^ grcp2);

以下是使用 F（x）=cos（x*2*pi/480）*sin（x*2*pi/480*4） 的結果：

旋轉縮放

reg [15:0] X0, Y0, X1, Y1;always @(posedge clk)if(Vsync) 
begin
    X0 <= 0;
    Y0 <= 0;
    X1 <= 0;
    Y1 <= 0;end
    else if(Hsync) 
begin
    X0 <= X1 - 100;
    Y0 <= Y1 + 400;
    X1 <= X1 - 100;
    Y1 <= Y1 + 400;end
    elsebegin
    X0 <= X0 + 400;
    Y0 <= Y0 + 100;end
    // Display a chessboard pattern by XOR'ing the MSB of X and Y counters
// You could also display a rotozoomed bitmap by feeding X and Y to a bitmap in a RAM
wire rotozoom_pix = X0[15] ^ Y0[15];

這被簡化了，因為增量值是固定的（400 和 100 以上）。 您可能希望在實際實現中改變它們。 通過改變系數，您可以旋轉和縮放棋盤。

這是與上一個波形混合的結果：

然后，您可以將其與一些文本混合在一起......