运用可编程器件CPLD/FPGA完成VGA五颜六色显现操控器在工业现场中有许多实践运用。以硬件描绘言语VHDL对可编程器材进行功用模块规划、仿真归纳，可完成VGA显现操控器显现各种图形、图画、文字，并完成了动画作用。
VGA 接口及规划参数
VGA接口是与显现器进行通讯的仅有接口。通过CPLD/FPGA器材对RGB信号、行同步信号、场同步信号等信号的操控，并参照有关规范，能够完成对VGA显现器的操控。由此可见，了解接口规范，操控时序和设定恰当的参数是体系规划的要害。
参照VGA主要参数的工业规范，像素输出频率为25.175MHz；行频（线频率）为31.469KHz；场频（刷新率）为59.94Hz.参数规划原理以及行同步信号（Ts）与显现信号（Tdis）的联系如图1所示。
VGA 图画操控器的规划方案
VGA图画操控器是一个较大的数字体系。选用模块化规划准则，学习自顶而下的程序规划思维，进行功用别离并按层次规划。将VHDL硬件描绘言语规划与原理图规划相结合，逐个对每个功用模块进行仿真，使顶层VGA图画操控器的模块实体仿真归纳得以顺畅通过。VGA操控器主要由以下模块组成：消隐模块，显现模块，分频模块，网格生成模块，汉字显现模块，图画操控模块，动画生成模块，LPM-ROM调用模块，EEPROM调用模块等。功用模块的VHDL规划如下。
消隐模块
消隐模块是整个显现操控器的要害部分，显现模块、汉字模块、彩条模块、网格模块、动画操控模块、LPM-ROM调用模块等都由消隐模块操控，而且行同步信号（HS）和场同步信号（VS）都由该模块发生。
图2是消隐模块的仿真成果。因为CLK频率恰当高，像素速率也很高，为了调查HS、VS信号，恰当缩小了波形份额。其间， C［9……0］为像素坐标值，L［8……0］为扫描线信号，也便是像素的横坐标。
显现模块
显现模块是整个显现操控器的重要组成部分。各个模块的输出数据都要通过该模块处理后送到显现器。显现模块在VGA显现操控器中起着至关重要的作用。
显现模块的VHDL规划如下：
显现模块仿真波形如图3所示。
GRBP为三原色数据信号，由形式操控模块发生；行同步信号HS由消隐模块发生；场同步信号VS由消隐模块发生。输出的R、G、B信号分别为赤色、绿色、蓝色信号。
显现模块的输出信号直接连到VGA接口，它是操控器与显现器进行通讯的桥梁。该模块以VHDL言语完成，该模块中的结构体描绘总共只用了6条句子。而要完成相同的功用，一般操作体系的视频卡驱动程序需求冗长的代码去描绘。由此可见，VHDL言语具有很大的优越性。
汉字生成模块
汉字生成模块可完成在显现器上显现汉字、字符等。字模信息能够运用字模提取软件来取得，得到了汉字的字模信息后，能够通过屏幕上的横坐标和纵坐标依照字模信息界说像素的色彩，这样就能够显现任何字体、任何点阵的汉字，并根据需求决议汉字在屏幕上的方位。至于英文以及其他任何符号的显现原理与汉字显现的原理相同。
网格生成模块
网格生成模块用来修改各种图形。网格生成模块的完成原理与汉字生成模块、彩条发生器相似，在像素的横坐标和纵坐标操控下，完成各种网格图形的生成。网格生成模块所发生的九种图形送显现器顺次显现，所以能够看到网格由小到大逐步改变，尽管不是动画作用，但每秒一帧画面的速度仍然使图画接连改变呈现出动感。网格以及布景的色彩也能够随意设置。每帧图画的速率可由时钟来操控。
网格生成模块的主要功用是修改各种图形，因而本模块能够依照规划方案生成各式各样的图形。网格的挑选是一种比较简单的图画修改，该部分尽管名为网格生成模块，但实践上能够修改出多种五颜六色图画。
LPM-ROM调用模块
LPM是参数可设置模块库。本规划中调用了三个LPM-ROM，其间两个用来寄存汉字信息，另一个用来寄存动态彩条信息。调用LPM-ROM模块，一个重要的问题便是*.mif文件的生成。这儿文件生成凭借字模提取软件和WORD修改功用。设置好参数后，生成元件作为自界说元件库中的元件以供调用。
LPM-ROM调用模块为不运用外挂ROM而树立字库供给了条件，直接调用LPM模块，能够大大提高功率。通过LPM-ROM能够在显现器上显现汉字、字符等。
EEPROM调用模块
EEPROM调用模块是规划的难点之一。该模块完成了对体系外挂的两个EEPROM（W27E040和W27C020）的拜访，通过该模块能够使显现器显现各式各样的五颜六色图画。
图画形式操控模块图画形式操控模块也是该数字体系的要害部分，它的主体部分是一个功用完全的数据挑选器（32选1）。
该模块由一个32选1数据挑选器和一个32进制可逆计数器组成。可逆计数器操控端为EC、DIR、CLR，MD为计数时钟信号。计数成果（即对应一种形式）是数据挑选器进行挑选的根据，通过对可逆计数器的操控，能够完成对形式挑选的操控。
图画操控模块共发生了32种形式，由计数器完成了对形式的有用操控。其实图画操控模块功用还能够进一步扩展。计数器输出为8比特，实践共有255种形式，在输入的32个信号中，能够将它们其间的恣意几个进行再处理，如叠加、异或（棋盘格生成便是横彩条与竖彩条的异或而完成的）、相与等等，这样就能够发生不计其数种图形的输出。
VGA操控器中的十余个模块都选用VHDL言语完成，每个模块在功用仿真无误后生成元件，放入元件库中，由顶层原理图调用各个模块（元件）。VGA图画操控器全体规划通过调试，通过了MAX+PLUSⅡ的功用仿真、时序仿真以及硬件仿真归纳，在VGA显现器上完成了所规划的各种功用。
结语
运用可编程逻辑器材能够很方便地完成数字体系规划，根据CPLD/FPGA器材的VGA操控器能够完成显现器的实时显现。该体系功能凹凸取决于体系规划方案，硬件描绘言语规划以及开发工具的功能。
责任修改：gt
