【正文】 P是指所有利用氣體放電而發(fā)光的平板顯示器件的總稱。這就實(shí)現(xiàn)了對(duì)顯示的控制。由另一側(cè)射出，正交偏振片起到透光的作用；如果在液晶盒上施加一定值的電壓，液晶長(zhǎng)軸開始沿電場(chǎng)方向傾斜，當(dāng)電壓達(dá)到約2倍閾值電壓后，除電極表面的液晶分子外，所有液晶盒內(nèi)兩電極之間的液晶分子都變成沿電場(chǎng)方向的再排列，這時(shí)90176。液晶分子它柔軟而易變形，受電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度、應(yīng)力等外部作用時(shí)，比較容易重新排列，導(dǎo)致光學(xué)各向異性的各種特性也隨之變化，這種柔軟的分子排列是將其應(yīng)用于顯示器、光學(xué)器件、傳感器等的基礎(chǔ)[2]。從液晶分子排列的結(jié)構(gòu)來(lái)看，液晶可分為向列相(Nematic)、膽甾相(Cholesteric)和近晶相(Smectic)三種類型。這種中間狀態(tài)外觀是流動(dòng)性的混濁液體，同時(shí)又具有光學(xué)各向異性晶體所特有的雙折射特性。通常固體加熱至溶點(diǎn)就變成透明的液體。與此同時(shí)，其它顯示器也在迅速發(fā)展，與CRT顯示器的差距正在逐步縮小。在電子槍中，陰極的圓筒內(nèi)裝有燈絲，用來(lái)加熱陰極，陰極受熱后便能發(fā)射電子；控制極，又稱柵極，它與陰極之間的電位差大小，將決定電子束的強(qiáng)弱；加速極加有500V左右的正電壓，將陰極上的電子拉出來(lái)，并使電子加速射向熒光屏，通過(guò)調(diào)節(jié)此電壓的大小，將影響顯像管的亮度；聚焦極上面加有5KV左右的正電壓，調(diào)節(jié)此電壓的大小，可使聚焦良好，聚焦不良模糊圖像；高壓陽(yáng)極上面加有25KV左右高壓，此高壓同時(shí)加到內(nèi)導(dǎo)電層，形成一個(gè)均勻等電位空間，使陰極發(fā)射的電子高速轟擊熒光屏上的熒光粉，就可以實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。這也就促進(jìn)了顯示控制技術(shù)的發(fā)展，拓寬了顯示應(yīng)用領(lǐng)域，這些顯示器各有優(yōu)點(diǎn)，適用于不同的領(lǐng)域，下面將分別介紹這些顯示器及其顯示原理：CRT顯示器的主體就是CRT顯像管，CRT顯像管是一種真空電子管，利用電子束轟擊熒光屏來(lái)工作。每種顯示技術(shù)都有其存在的優(yōu)勢(shì)，具有自己的市場(chǎng)定位和應(yīng)用領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)顯示技術(shù)的發(fā)展也將推動(dòng)顯示軟件的發(fā)展。在醫(yī)療、工程設(shè)計(jì)、辦公自動(dòng)化等方面顯示軟件得到廣泛應(yīng)用。顯示軟件是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上編制而成的。顯示處理器是顯示設(shè)備的重要部件，功能是對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行控制、處理等操作。顯示設(shè)備和顯示軟件構(gòu)成了現(xiàn)代顯示技術(shù)的基礎(chǔ)。后來(lái)經(jīng)過(guò)顯示材料及顯示技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從最簡(jiǎn)單的圖象顯示單元（即黑白兩色或明暗兩個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的集合），進(jìn)一步發(fā)展到明暗程度可調(diào)，具有灰度等級(jí)的黑白顯示，甚至引進(jìn)紅藍(lán)綠三基色顏色模型，實(shí)現(xiàn)了彩色顯示[2]?？梢砸姷茫瑢?duì)VGA控制器的研究仍有著廣泛的市場(chǎng)需求[1]。國(guó)內(nèi)的現(xiàn)實(shí)設(shè)備絕大多數(shù)仍然是VGA顯示類型的顯示器，只有在諸如筆記本、數(shù)碼相機(jī)等數(shù)碼便攜產(chǎn)品或者其他有特殊要求或更高端的產(chǎn)品中應(yīng)用LCD等先進(jìn)的顯示設(shè)備來(lái)作為主要顯示，但是為了跟其它的顯示設(shè)備兼容互聯(lián)，它也帶有VGA接口；不僅如此在等離子電視、DVD、數(shù)字機(jī)頂盒等設(shè)備中都帶有VGA接口。未來(lái)的電子設(shè)計(jì)更是在朝著這個(gè)方向發(fā)展。這使得該技術(shù)成為了現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計(jì)的核心。它依賴功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，在EDA工具軟件平臺(tái)上，對(duì)以硬件描述語(yǔ)言HDL（Hardware Description Language）為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設(shè)計(jì)文件，自動(dòng)地完成邏輯編譯、邏輯化簡(jiǎn)、邏輯分割、邏輯綜合、結(jié)構(gòu)綜合（布局布線），以及邏輯優(yōu)化和仿真測(cè)試，直至實(shí)現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。它們的功能強(qiáng)大，邏輯資源豐富，編程方式簡(jiǎn)單先進(jìn)，高速度，高可靠性，使用方便，開發(fā)簡(jiǎn)潔，維護(hù)簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，開發(fā)周期和上市時(shí)間短以及節(jié)約開發(fā)成本等眾多特點(diǎn)。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行 IV 第1章 緒論 課題背景研究表明人的各種感覺器官?gòu)耐饨绔@得的信息中視覺占60%，聽覺占20%，觸覺占15%，味覺占3%，嗅覺占2%，近2/3的信息是通過(guò)眼睛獲得的，從而圖像顯示成為傳遞信息最重要的方式，由此也就促進(jìn)人們對(duì)顯示以及控制技術(shù)的研究開發(fā)。s lives gradually, so we can see the great market demand of the study on the control circuit .As a standard display interface has been widely used, the VGA display controller based on this VGA norm also has a broad field of use at the same time.In this paper, designed through the use of ultralargescale programmable logic deviceFPGA and Altera developed EDA design software Quartus II of version , and the VHDL topdown design methodology,the VGA controller was divided into five submodules which described with VHDL language. It has finished the design of the controller input, integrated, simulation, and download on Quartus II software platform,and it has carried out hardware debugging on the experimental development board. The results from debugging showed that the design of the VGA controller can output the color signals of RGB and the control signals correctly. It can show the images that pliance with industry standard of VGA ,such as the color bar test signal, a builtROM image, and a realtime RAM image, but also to show the threeway RGB image information on one screen separately,and it can make a choice between these types of models and control the output connect or work Stable and achieve the design requirements.With the advantage of easily change, high portability, easy maintenance, good reliability,this design is different from the traditional method of electronic greatly short the design cycle and reduce the production costs.Keywords　FPGA；VHDL；VGA不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印 II 目錄摘要…… IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述 1 顯示技術(shù)的發(fā)展史 1 各種顯示器的顯示原理 2 顯示標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 4 VGA概述及其接口 5 論文研究?jī)?nèi)容 7第2章 VGA顯示控制的相關(guān)理論 8 VGA顯示控制 8 VGA顯示控制方式 8 顏色模型 10 分屏顯示技術(shù) 12 矩陣切換技術(shù) 12 實(shí)現(xiàn)工具簡(jiǎn)介 12 基于VHDL的自頂向下設(shè)計(jì)方法 12 QuartusII軟件簡(jiǎn)介 14 VHDL語(yǔ)言簡(jiǎn)介 16 FPGA簡(jiǎn)介 16 本章小結(jié) 18第3章 VGA顯示控制器的VHDL設(shè)計(jì) 19 顯示控制器的整體設(shè)計(jì) 19 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思想 19 系統(tǒng)的功能模塊劃分 19 各個(gè)模塊的分別實(shí)現(xiàn) 20 系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計(jì) 20 系統(tǒng)各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì) 21 PLL鎖相環(huán)設(shè)計(jì) 21 彩條信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 23 ROM信息讀取顯示控制器設(shè)計(jì) 26 實(shí)時(shí)RAM信息讀取顯示控制器設(shè)計(jì) 29 多路RGB圖像信號(hào)分屏顯示控制器設(shè)計(jì) 30 4路VGA圖像信號(hào)矩陣切換控制器設(shè)計(jì) 32 本章小結(jié) 35第4章 基于FPGA的VGA顯示控制器實(shí)現(xiàn) 36 頂層原理圖設(shè)計(jì)輸入 36 編譯綜合 37 整體仿真 38 引腳鎖定和下載 38 調(diào)試結(jié)果 39 本章小結(jié) 42結(jié)論 43致謝 44參考文獻(xiàn) 45附錄A 46附錄B 50附錄C 53千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。大大地縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了生產(chǎn)成本。它工作穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。在實(shí)驗(yàn)開發(fā)板上，也進(jìn)行了硬件調(diào)試。本文所設(shè)計(jì)的VGA控制器就是通過(guò)利用超大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷﨔PGA和Altera公司開發(fā)的EDA設(shè)計(jì)軟件Quartus II ，并采用自頂向下的VHDL設(shè)計(jì)方法，將該控制器分成用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行描述的五個(gè)子模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。xx大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文基于FPFA的VGA顯示控制器設(shè)計(jì)摘要目前，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)的顯示控制器也擁有廣泛的使用領(lǐng)域。在Quartus II ，完成了對(duì)該控制器的設(shè)計(jì)輸入、綜合、仿真和下載。調(diào)試結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的VGA控制器能夠正確地輸出RGB顏色信號(hào)和時(shí)序控制信號(hào)，可以顯示符合VGA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試彩條信號(hào)，內(nèi)置ROM信息,實(shí)時(shí)RAM信息，還能夠分屏顯示三路RGB圖像信息，并在這幾種模式之間靈活切換和通斷。本設(shè)計(jì)利用了不同于以往傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)方法，具有修改靈活，高移植性，維護(hù)簡(jiǎn)單，可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞　現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列；硬件描述語(yǔ)言；視頻圖像陣列The VGA Display Controller Design Based on FPFAAbstractThe currently, the digital products which most of them have a display screen entered in every area of people39。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。隨著半導(dǎo)體技術(shù)、材料技術(shù)、微電子技術(shù)和加工工藝的發(fā)展，基于乘積項(xiàng)結(jié)構(gòu)的CPLD以及基于查找表法的FPGA等超大規(guī)模可編程邏輯器件的產(chǎn)生。與此同時(shí)，EDA(Electronic Design Automation)技術(shù)，即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)也取得飛速發(fā)展。EDA技術(shù)使得設(shè)計(jì)者的工作僅限于利用軟件方式，即利用硬件描述語(yǔ)言和EDA軟件來(lái)完成對(duì)系統(tǒng)硬件功能的設(shè)計(jì)。它與這些超大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷嘟Y(jié)合，更是具備了開發(fā)SOPC(可編程片上系統(tǒng))的實(shí)力，極大地改變了傳統(tǒng)的ASIC等電子設(shè)計(jì)方法。目前，連接計(jì)算機(jī)與顯示設(shè)備的主要接口是VGA接口，而且在較短的一段時(shí)間內(nèi)VGA接口仍然會(huì)有很大的使用價(jià)值。同時(shí)，基于VGA技術(shù)的數(shù)碼產(chǎn)品也逐漸進(jìn)入到人們的生活中，例如手機(jī)、MP4等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品中的顯示屏都是利用VGA控制方式進(jìn)行顯示的。 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述 顯示技術(shù)的發(fā)展史，用于測(cè)量?jī)x器上顯示快速變化的電信號(hào)。到20世紀(jì)50年代，電視技術(shù)的發(fā)展成為顯示技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。顯示設(shè)備分為電子束管型、平板型和投影型。鍵盤、光筆、圖形板等輸入裝置提供了人機(jī)交互的工具。交互式顯示設(shè)備的交互能力由圖形軟件實(shí)現(xiàn)。電子束管顯示器件在顯示技術(shù)中居主要地位，但各種平板顯示器件（即矩陣顯示）將得到迅速發(fā)展。到目前為止，從CRT到LCD、PDP、LED、OELD、FED及FPD等各種顯示技術(shù)以及顯示控制技術(shù)都在不斷發(fā)展，不斷完善，呈現(xiàn)出百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的景象。 各種顯示器的顯示原理通過(guò)對(duì)不同的物理特性的技術(shù)應(yīng)用，產(chǎn)生了不同顯示原理的顯示器。所以CRT必然包含三大部件：發(fā)射電子并將它們會(huì)聚成細(xì)束的電子槍、使電子束在熒光屏上掃描的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、根據(jù)電子束能量強(qiáng)弱而發(fā)出不同亮度光的熒光屏。CRT顯示器占了顯示器行業(yè)的很大比重，如電視機(jī)顯示器等絕大多數(shù)都采用CRT顯示技術(shù)。物質(zhì)有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。然而，有些有機(jī)材料并不是直接從固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，而是經(jīng)過(guò)中間狀態(tài)，然后才轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w。這種處于中間狀態(tài)物質(zhì)，一方面具有像液體一樣的流動(dòng)性和連續(xù)性，另一方面又具有像晶體一樣的各向異性，像這樣的有序流體就是液晶。向列相的分子具有一長(zhǎng)的剛性中心部分，呈棒狀，其一端或兩端具有柔性尾鏈，分子取向是長(zhǎng)程有序的，但分子質(zhì)心的分布是無(wú)規(guī)則的；膽甾相的分子呈層狀排列，每層中分子長(zhǎng)軸大致平行，相鄰兩個(gè)平面上的分子長(zhǎng)軸方向相差一確定角度，分子取向的扭轉(zhuǎn)，使分子的排列呈螺旋狀；近晶相的分子形成層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)分子長(zhǎng)軸大致平行，層內(nèi)分子的質(zhì)心可呈無(wú)序狀態(tài)，也可呈二維有序狀態(tài)，較前兩種具有更大的粘度。液晶顯示器的工作原理就是自然光經(jīng)過(guò)一偏振片后“過(guò)濾”為線性偏振光，由于液晶分子在盒子中的扭曲螺距遠(yuǎn)比可見光波長(zhǎng)大得多，所以當(dāng)沿取向膜表面的液晶分子排列方向一致或正交的線性偏振光入射后，其偏光方向在經(jīng)過(guò)整個(gè)液晶層后會(huì)扭曲90176。旋光的功能消失，在正交偏振片間失去了旋光作用，使器件不能透光。液晶顯示器具有平板式結(jié)構(gòu)，顯示信息量大，易于彩色化，壽命長(zhǎng)，低電壓，微功耗，無(wú)輻射和無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)；但也存在顯示視角小，響應(yīng)速度慢，怕高溫等缺點(diǎn)。它屬于冷陰極放電管，其利用加在陰極和陽(yáng)極間一定的電壓，使氣體產(chǎn)生輝光放電。等離子體顯示