VGA接口实验1--理论部分
--->> VGA(Video Graphics Array)是一种视频显示标准,具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点,在彩色显示器领域
得到了广泛的应用。
--->> VGA显示标准的是显示器640X480这种显示模式,VGA的英文全称是Video Graphic Array,也叫显示绘图阵列。
--->> VGA是由IBM公司推出的接口标准,另外PS2接口也是由IBM公司推出的。
--->> 笔记本的VGA是输出口,这个大家通过平时在多媒体教室,笔记本接投影仪显示就应该看得出了。
--->> CRT(cathode ray tube) 阴极射线管
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其他显示标准以及称呼如下所示:比如800*600的SVGA标准,1024*768的XGA标准
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刷新率一般是60HZ。
刷新频率指的是显卡每秒送显示器图像的次数。
电脑屏幕的刷新率如下图所示,为60HZ
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在显示一帧图像时,不是一下子完全显示整幅图像,而是由电子枪按照一定的路径逐个扫射荧屏点的。
一般是一行一行地扫下来。显示过程是这样的,先全黑短暂时间,再一行一行扫射下来,直到所有行都被扫射到,
一帧图像显示完成,然后再全黑,为显示下一幅图像作好准备。所以在某个时刻,可能一帧图像刚刚结束,也可能才刚刚开始,
也可能显示了一半,还有可能是全黑。
逐行扫描:
从屏幕左上角一点开始,向右逐点进行扫描,形成一条水平线;到达最右端后,又回到下一条水平线的左端,重复上述过程。
当电子束完成最右下角的一点扫描后,便形成一帧。此后电子束又会回到屏幕左上角,开始下一帧的扫描。
隔行扫描:
指电子束在扫描时,每隔一行线扫描一行,完成一屏后再返回来扫描剩下的线,这与电视机原理一样。隔行扫描的显示器比
逐行扫描的显示器,闪烁的更加厉害,也会让使用者眼睛疲劳。微机使用的显示器一般都是 逐行扫描。
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VGA 的扫描是固定的。一帧的屏幕是由“m 行扫描”和“n 列填充”组成(逐行扫描)
以800*600的SVGA显示模式作如下说明
扫描的次序如下:
扫描第0 行- 在第0 行,列填充0~799。
扫描第1 行- 在第1 行,列填充0 ~ 799。
扫描第2 行- 在第2 行,列填充0 ~ 799。
扫描第m 行- 在第m 行,列填充0 ~ 799。
扫描第598 行- 在第598 行,列填充0 ~ 799
直到描第599 行- 在第599 行,列填充0 ~ 799
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横向看时,需要填充800列有效像素点,即写入一行数据,所以需要一个行同步信号HSYNC,每填充完800列,一个行同步信号才结束(当然还包括消隐区等)。
纵向看时,需要扫描有效600行,即每次换行到下一行,纵着看就是一列,所以需要列同步信号 VSYNC,600行扫描完,一个列同步信号才结束(当然还包括消隐区等。
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显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上,显卡的输出接口就是电脑与显示器之间的桥梁,它负责向显示器输出相应
的图像信号。CRT显示器因为设计制造上的原因,只能接受模拟信号输入,这就需要显卡能输入模拟信号。VGA接口就
是显卡上输出模拟信号的接口。
CPLD/FPGA只能输出数字信号,而VGA需要的R、G、B是模拟信号,所以我们需要进行 模拟-数字 转换即 DAC 功能。
实现视频DAC我们可以选用与用的芯片,但是那样价格昂贵,这里我们选用 R-2R电阻网络作为视频 DAC,从最终测试结果上看,
此方法的显示效果是理想的。没有雪花、抖动、颜色也正。当然如果在要求较高的场合,是必须选用DAC 芯片的。
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像素点距的概念 http://baike.baidu.com/view/2089906.htm
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15-PIN Connector
引脚1、2、3分别为红绿蓝三基色模拟电压,为0~0.7V peak-peak(峰-峰值),0V代表无色,0.7V代表满色。
一些非标准显示器使用的是 1Vpp的满色电平。
HSYNC:行同步信号
VSYNC:场同步信号
- 行同步信号告诉显示器刷新下一行640个像素。
- 场同步信号告诉显示器开始一帧新的显示,然后显示器开始从左上角,即像素(0,0)处显示。
- 640个水平同步信号刷新了480行像素之后,将再次产生一个场同步信号把显示器重置到左上角,然后显示过程继续进行。
- HSYNC Signal 是用来控制“列填充”.
- VSYNC Signal 是用来控制“行扫描”