基于FPGA的VGA显示控制器设计与图像显示.pdf

信息工程学院工程实训报告

题目：基于FPGA的VGA显示控制器设计与图像显示

201002426

学号：_________________________

王巍

姓名：_________________________

控制工程

专业名称：_________________________

指导教师：陈波

2011年05月18日

摘要

该报告简述了QuartusⅡ仿真软件的基本操作方法，同时介绍FPGA逻辑器件的相关

知识和Verilog硬件描述语言的相关知识，在基于FPGA逻辑器件、QuartusⅡ仿真软件和

Verilog硬件描述语言下，设计了VGA显示控制器。该VGA图象显示控制器是用模块设

计并通过它们的级连实现的，具体是通过硬件电路的设计且能实现的方案来用Verilog语

言对硬件电路进行描述，同时把Verilog语言在QuartusⅡ中进行仿真，并在显示器中显示

出图像。

关键词：VGA显示控制；Verilog；QuartusⅡ

II

目录

1.VGA显示概述2

1.1VGA显示的发展状况2

1.2VGA显示接口3

1.3VGA显示的原理3

1.4FPGA简介4

1.5QuartusII软件概述6

1.6本实训的开发板简介6

2显示控制实现技术7

2.1研究的基本内容7

2.2硬件电路实现9

2.3软件实现10

2.4设计方案12

3VGA显示调试与显示14

3.1软件程序设计14

3.2程序在QuartusⅡ下的编译与仿真19

3.3显示结果22

3.4总结32

4实训总结与心得32

参考文献33

III

前言

在电子电路领域中，设计自动化工具已经被广大电子工程师所接受，它必将取代人

工设计方法并成为主要的设计手段。目前，Verilog语言已经成为各家EDA工具和集成

电路厂商认同和共同推广的标准化硬件描述语言，随着科学技术的迅猛发展，电子工业

界经历了巨大的飞跃。集成电路的设计正朝着速度快、性能高、容量大、体积小和微功

耗的方向发展，这种发展必将导致集成电路的设计规模日益增大。

该实训的设计是用Verilog语言硬件描述语言设计出一个VGA图象显示控制器，

用Verilog硬件描述语言进行编程，把Verilog语言描述的VGA图象显示控制器所需的

程序在QuartusⅡ软件环境下进行模拟仿真，以此来验证所设计的结果是否满足设计的

要求。在结果符合要求的情况下把Verilog程序下载到FPGA器件上，利用FPGA器件

内部存储器存储所需要的数据，再通过VGA接口输出到显示器上，从而达到设计的要

求。

VGA显示器因为其输出信息量大，输出形式多样等特点已经成为现在大多数设计

的常