VGA控制器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、隨著集成電路的發(fā)展，數(shù)碼產(chǎn)品逐漸進(jìn)入了人們生活的每一個(gè)領(lǐng)域，而此類產(chǎn)品大多都帶有顯示屏，可見(jiàn)對(duì)顯示屏的控制電路進(jìn)行研究具有很大的市場(chǎng)需求。VGA作為一種標(biāo)準(zhǔn)的顯示接口得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)基于VGA技術(shù)的顯示屏控制器也擁有廣泛的使用領(lǐng)域。本文所設(shè)計(jì)的VGA控制器就是用來(lái)控制視頻和圖像信息在顯示屏中顯示的。它利用不同于以往的設(shè)計(jì)方法，具有高移植性、易修改等特點(diǎn)，縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了生產(chǎn)成本。 該控制器支持多種顏色模式，包括32b

2、pp、24bpp、16bpp、8bpp(黑白)、8bpp(偽色彩)模式。采用WISHbone結(jié)構(gòu)作為總線接口，可以更加高效地與外部模塊進(jìn)行通信，提高了VGA控制器的工作效率。利用乒乓切換技術(shù)，從外界視頻存儲(chǔ)器中獲得顏色數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)流的連續(xù)。通過(guò)設(shè)置相關(guān)寄存器的狀態(tài)，可以改變分辨率、信號(hào)極化電平等參數(shù)，以滿足顯示屏的要求。由于工作的需要，VGA控制器內(nèi)部還擁有兩個(gè)顏色查找表，通過(guò)擴(kuò)大顏色查找表的存儲(chǔ)空間，可以增加色彩的個(gè)數(shù)。在設(shè)計(jì)的過(guò)

3、程中，異步FIFO是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)模塊，它用來(lái)存儲(chǔ)、緩沖兩個(gè)異步時(shí)鐘之間的數(shù)據(jù)，保證了顏色數(shù)據(jù)能夠連續(xù)地輸出。 本文的重點(diǎn)就是優(yōu)化VGA控制器的整體架構(gòu)，用最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)去實(shí)現(xiàn)電路的功能。在實(shí)現(xiàn)各個(gè)局部模塊相應(yīng)功能的基礎(chǔ)上，確保各個(gè)模塊之間能協(xié)調(diào)工作，完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理。 本設(shè)計(jì)采用了自頂向下的ASIC設(shè)計(jì)方法，將VGA控制器分成幾個(gè)子模塊，采用Verilog語(yǔ)言對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行描述，并利用Modelsim、Synopsys

4、DC等EDA軟件，完成對(duì)局部模塊和整體模塊的RTL代碼編寫、功能仿真、設(shè)計(jì)綜合、綜合后仿真。在整體測(cè)試時(shí)，建立了基于WISHbone總線結(jié)構(gòu)的情景式測(cè)試平臺(tái)，這樣可以更加有效地提高測(cè)試覆蓋率，對(duì)VGA控制器的各個(gè)功能也能進(jìn)行全方位的驗(yàn)證。在完成功能驗(yàn)證之后，對(duì)所編寫的代碼進(jìn)行邏輯綜合，在本文中，著重介紹了邏輯綜合的具體過(guò)程以及如何進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置，經(jīng)過(guò)優(yōu)化之后，所生成的邏輯電路能夠滿足時(shí)序要求。 仿真結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的電路能正確