基于ＦＰＧＡ片上ＲＯＭ的ＲＧＢ５６５屏幕图像显示－Ｍａｔｌａｂ

为了实现16位彩色图像的显示，需要对图片缩小（片上ＲＯＭ的限制）。本人采用60*100像素的图片（总计72000bits），即显示的时候需要将图像放大8倍显示（８００×４８０的屏幕）。同样使用Img2Lcd软件图片转为需要的bmp格式（水平扫描模式、16位真彩色）（或者用ＰＳ、ｑｑ截图（保存为ｂｍｐ格式）、电脑自带画图软件等，都可以完成转换）。

之后使用Matlab将bmp文件信息转化为RGB565格式的mif文件，ｍ文件的代码如下。

 

clear;
clc;
n=6000;%100*60--16bit
myImg = imread('C:\Users\Administrator\Desktop\love24bit2.bmp');%读取.bmp文件
fid=fopen('C:\Users\Administrator\Desktop\love16.mif','w');%打开待写入的.mif文件
fprintf(fid,'WIDTH=16;\n');%写入存储位宽16位
fprintf(fid,'DEPTH=6000;\n');%写入存储深度6000
fprintf(fid,'ADDRESS_RADIX=UNS;\n');%写入地址类型为无符号整型
fprintf(fid,'DATA_RADIX=HEX;');%写入数据类型为16进制
fprintf(fid,'CONTENT BEGIN\n');%起始内容
image(myImg);
for i=0:n-1         %RGB888 -> RGB565
    x = mod(i,100)+1;
    y = fix(i/100)+1;
    r = uint16(myImg(y,x,1)/8);
    g = uint16(myImg(y,x,2)/4);
    b = uint16(myImg(y,x,3)/8);%由于输出的图像为uint8，所以等式左边的变量无法赋值为其他类型
    r = dec2bin(r);
    g = dec2bin(g);
    b = dec2bin(b);%十进制转二进制
    r = num2str(r);
    g = num2str(g);
    b = num2str(b);%数字转字符串
    
    if length(r)==1 %根据字符串长度补零--r
        r = strcat('0000',r);
    elseif length(r)==2
        r = strcat('000',r);
    elseif length(r)==3
        r = strcat('00',r);
    elseif length(r)==4
        r = strcat('0',r); 
    else
        r = r;
    end
    if length(g)==1 %根据字符串长度补零--g
        g = strcat('00000',g);
    elseif length(g)==2
        g = strcat('0000',g);
    elseif length(g)==3
        g = strcat('000',g);
    elseif length(g)==4
        g = strcat('00',g); 
    elseif length(g)==5
        g = strcat('0',g);
    else
        g = g;
    end    
    if length(b)==1 %根据字符串长度补零--b
        b = strcat('0000',b);
    elseif length(b)==2
        b = strcat('000',b);
    elseif length(b)==3
        b = strcat('00',b);
    elseif length(b)==4
        b = strcat('0',b); 
    else
        b = b;
    end    
        
    k = strcat(r,g,b);%但是此处可以
    %k = str2num(k);
    k = bin2dec(k);
    fprintf(fid,'\t%d:%x;\n',i,k);
    %disp(k);
end
fprintf(fid,'END;\n');
fclose(fid);%关闭文件

 

 

 

 

查阅Matlab中文手册得知，软件读取8位的bmp图像时转化为单个矩阵。而读取16位bmp图像时，将其转化为3个8位矩阵，所以提取图像数据转为RGB565时需要除以特定的数。因为Matlab会把数据自动转化为uint8类型，所以需要将数据强制类型转换为二进制。在数据的高位补零后，再用字符串连接函数，将其连接为16位的字符串。最后用二进制转十进制函数，把字符串直接转为数字，存与指定的mif文件中。

 

定制好ROM为16位，6000深度，例化下载后，其显示结果如下（其实，由于ｍａｔｌａｂ读取１６位ｂｍｐ图像时，将其转化为3个8位矩阵。故，可不需要用软件转换为１６位的ｂｍｐ文件再用ｍａｔｌａｂ提取数据）。

 

从以上图像可以看出，最终完成了基于ROM的TFT屏图像完美显示。

显示的Ｖｅｒｉｌｏｇ主要程序如下：

 

/*color_rom--彩色-16位*/        
    localparam
        BMP_W            =    11'd100,   //显示区域宽度 = 图片宽
        BMP_H            =    11'd60;   //显示区域高度 = 图片高
    
    wire [12:0]  pic_addr;    
    
    wire [15:0] q;
    assign pic_addr = hcount[10:3] + vcount[10:3]*BMP_W;
    
    color16_rom color16_rom(
        .address(pic_addr),
        .clock(clk),
        .q(q)
    );
    assign disp_data = q;
/*color_rom-end*/