EDA技术在VGA彩色信号显示控制器中的应用(2)
现在社会技术发展是以计算机科学为核心的，信息传播形式多种多样，但是绝大部分是通过人类的视觉捕获的，而很多视觉信息则是在各种各样的电子显示器上获得的，EDA技术在VGA彩色信号显示控制器中的应用是把计算机科学和图像信息传播有机的结合在一起。VGA是IBM在1987年随PS/2机一起推出的一种视频传输标准，具有高分辨力，显示速率快，颜色丰富等优点，在彩色显示器领域有着广泛的应用。使用FPGA设计的VGA显示控制器具有很高的灵活性，可以根据不同的类型，尺寸，适合场合不同的工业产品，做一些特定的设计，从而以小成本满足系统的需求，而且解决一些通用显示控制器本身固有的不足。
根据自顶向下的程序设计思想，采用模块化设计，我们对VGA 图形控制器进行功能分离并按层次设计。利用VHDL 硬件描述语言逐一对每个功能模块进行描述，并逐个通过编译仿真，最后下载到硬件平台调试。本设计的VGA 控制器主要由以下模块组成：VGA 时序控制模块、分频模块、汉字显示模块、图像控制模块、ROM读取模块等。通过FPGA对显示器的VGA接口进行设计，数据流只需要在整个系统内部流动，而不需要要依赖计算机，实现了系统的最小化，大大减小电路板大小，并且增强了系统的可靠性和设计的灵活性。VGA是计算机显示器的显示标准，VGA接口是LCD液晶显示器，CRT显示器的标准接口，通过VGA控制LCD，CRT可以使系统变的简洁明朗，使得得到了广泛的应用和扩展。在本次的设计中，正是需要把预设的图像显示出来，用来验证设计的正确性，从而满足各种显示应用的需求。
1.2 研究意义
EDA技术是现代电子工程领域的一门新技术，它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。EDA技术的发展和推广应用极大的推动了电子工业的发展。随着EDA技术的发展，硬件电子电路的设计几乎全部可以依靠计算机完成，这样就打打缩减了硬件电子电路设计的周期，从而使制造商可以快速开发出品种多、批量小的产品，以满足市场的众多需求。
2 VGA原理与EDA技术
VGA接口显示器是计算机系统以及智能仪器中重要的显示终端设备。标准的VGA接口需要提供以下几组基本的信号：行同步信号Hsync场同步信号Vsync以及红黄蓝3路模拟信号。因此要使用数字图像信息在VGA接口显示器正确、完整地显示，就涉及到了时序的构建和数字图像信息的模拟化两方面。如果接口前端无可利用的时序信息，那么就可参照有关标准来构造时序，这可利用可编程器件很方便的实现；另外由于VGA是一个模拟的接口标准，因此数字图像信息模拟化可用视频DA转换器来实现。随着电子工艺的不断进步，EDA应用于采集和控制领域，其中对VGA信号的采集更有着大量的应用。虽然专用的VGA芯片具有更稳定的时序，更多的显示模式等优点，但基于EDA设计和使用的VGA接口更具有以下优势：
（1）使用芯片更少，节省板上资源，减少布线难度；
（2）当进行高速数据传输时，具有更小的高频噪声干扰；
（3）系统成本下降，产品更具价格优势。而且在现代EDA强大功能的支持下，电子设计实现容易、仿真方便、周期日以缩短。
2．1 VGA显示原理
VGA（Video Graphic Array）作为一种标准的显示接口得到了广泛的应用，在VGA接口协议框架总，根据不同的分辨率和刷新频率，又分为不同的显示模VGA（640×480）、XGA（800×600）和SVGA（1024×768）。
常见的彩色显示器一般由CRT（阴极射线管）构成，彩色是由R、G、B（红：Red、绿：Green、蓝：Blue）三色组成。显示是采用逐行扫描的方式，阴极射线枪发出的电子束打在图有荧光粉的荧光屏上，产生RGB三基色，最后合成一个彩色图像。在VGA接口协议中，不同的显示模式因为有不同的分辨率或不同的刷新频率，所以其时序也不相同。对于每种显示模式的时序，VGA都有严格的工业标准。图2.1为VGA行扫描的时序图，图2.2为场扫描的时序图。