基于DSP Builder的VGA接口系統設計

VGA顯像原理

顯示器通過光柵掃描的方式，電子束在顯示屏幕上有規律地從左到右、從上到下掃描。在掃描過程中，受行同步信號控制，逐點往右掃，完成一行掃描的時間倒數為行頻;同時又在行同步脈沖期內回到屏幕的左端，從上往下形成一幀，在垂直方向上受場同步信號控制，完成一幀的時間倒數為場頻。圖像的顯示過程即為在電子束掃描過程中，將地址與圖像的像素依次對應，每一個被尋址的像素只獲得其自身的控制信息，而與周圍的像素不發生干擾，從而可以顯示穩定的圖像。

VGA接口是顯示卡上輸出模擬信號的接口，也叫D-Sub接口。這種接口上面共有15個針孔，分成3排，每排5個，通過模擬VGA接口顯示圖像的工作原理，將計算機內部以數字方式生成的顯示圖像信息，通過顯卡中的ADC轉變為R、G、B三基色信號和行、場同步信號，通過電纜傳輸到顯示設備中。

VGA時序

VGA的時序包括水平時序和垂直時序，且兩者都包含的時序參數有：水平(垂直)同步脈沖、水平(垂直)同步脈沖結束到有效顯示數據區開始之間的寬度(后沿)、有效顯示區寬度、有效數據顯示區結束到水平(垂直)同步脈沖寬度開始之間的寬度(前沿)。水平有效顯示區寬度與垂直有效顯示區寬度邏輯與的區域為可視區域，其他區域為消隱區。

一行或一場的時序信息如圖1所示。

圖1行/場時序圖

根據目前的顯示器性能參數，以LG505E為例，其最大分辨率已可達到@60Hz">1024×768@60Hz，水平掃描頻率30kHz54kHz，垂直掃描頻率50Hz120Hz，帶寬75MHz。

基于DSPBuilder的VGA接口設計方法

本設計需要完成的功能包括產生VGA時序以及基于VGA接口的信號顯示。設計符合VGA接口標準的接口系統，在該系統下可顯示一維矢量信號與二維圖像信號，并體現系統的可集成性，將該接口集成到SOPC系統中。

系統時鐘確定

根據系統時鐘計算公式：
時鐘頻率=(行像素數+行消隱點數)×(一場行數+消隱行數)×刷新率。
對于標準的VGA接口時序@60Hz">640×480@60Hz而言，時鐘頻率為800×525×60=25.175MHz。
在本設計中我們采用@60Hz">1024×768@60Hz的XGA顯示方式，因此系統的時鐘頻率PixelClk=1344×806×60=64.99MHz。