Interfaz digital/analógico al monitor VGA

1
Esquema general del módulo de control VGA
reloj
reset
reloj
reset
Fila(9 bits)
VGA
RGB
Sincr Vert
Columna(9 bits)
Refresco
Interfaz
Datos (6 bits)
leer
Sincr Hor
Res1
(4 bits)
Reloj: 12.5MHz
Teclado
Res2
(4 bits)
Dato_teclado
Clk_teclado
Sumador
reloj
reset
2
Interfaz digital/analógico al monitor VGA
Generador VGA digital
Conversor D/A
Generador VGA analógico
470 ohmios
red1
1000 ohmios
red
red0
75 ohmios
470 ohmios
green1
1000 ohmios
green
green0
470 ohmios
75 ohmios
blue1
1000 ohmios
blue
blue0
75 ohmios
1
3
Temporización VGA
horizontal
blanking interval
640 muestras (pixels)
0.7 V (máximo brillo)
líneas de intensidad
analógicas (rojo,
verde y azul)
0 V (negro)
31.77 µs
25.17 µs (max)
6.6 µs (min)
0.94 µs (min)
3.77 µs
1.89 µs (min)
sincronismo
horizontal
comienzo
de línea
final
de línea
vertical
blanking interval
480 líneas
0.7 V (máximo brillo)
líneas de intensidad
analógicas (rojo,
verde y azul)
0 V (negro)
16.784 ms
15.25 ms (max)
1.534 ms (min)
64 µs
0.45 ms (min)
1.02 ms (min)
sincronismo
vertical
4
Generación de pixels y sincronismo
clk = 12.5
MHz
tciclo = 80 ns
~ 2 muestras/ciclo
líneas de intensidad
digitales (rojo,
verde y azul)
11 (máximo brillo)
00 (negro)
397 ciclos
314 ciclos (max)
12 ciclos (min)
83 ciclos (min)
47 ciclos
24ciclos (min)
sincronismo
horizontal
líneas de intensidad
digitales (rojo,
verde y azul)
en exceso
Memoria de refresco:
2 bits/color · 3 colores/pixel · 314 pixels/linea · 480 líneas/frame
= 904320 bits/frame = 113040 bytes/frame = 111 Kb/frame
11 (máximo brillo)
00 (negro)
528 líneas
480 líneas (max)
14 líneas (min)
48 líneas (min)
2 líneas
32 líneas (min)
sincronismo
vertical
2
5
Pantalla 2 dígitos 7 segmentos
314 puntos
40 40
480 líneas
140
175
275
240
440
6
Esquema refresco
Contador
columna barrido
0-396
reloj
Hsyn
325<Columna<373
Columna
Columna=396
Columna
Columna>313 o
Fila>479
Leer
blanking
Contador
línea barrido
0-527
Vsyn
RGB
Fila
Fila
493<Fila<496
Datos
and
3
7
Esquema Interfaz
reloj
reset
0
Fila(9 bits)
1
5
6
Columna(9 bits)
ColorRojo=
((Fila==40) & (39<Columna<141) &
Res1(0))
Or
Datos (6 bits)
((Fila==240) & (39<Columna<141) &
ColorRojo
Res1(6))
...........
Datos=Leer&(Rojo
lee
............
*ColorRojo+Azul*Not
r
(ColorRojo))
To 7 seg
2
4
3
To 7 seg
Res1
(4 bits)
Res2
(4 bits)
8
Memorias
Memoria
Memoria
de refresco
9*3 bytes
Memoria
de caracter
Si hay N caracteres diferentes
se necesitan:
N*8*8 bytes
3 caracteres por fila
9 caracteres por columna
4
9
Generación de caracteres y sincronismo
clk = 6.25 MHz
tciclo = 160 ns
3 caracteres
11 (máximo brillo)
líneas de intensidad
digitales (rojo,
verde y azul)
00 (negro)
25 caracteres
3 caracteres
21 caracteres
10 caracteres
sincronismo
horizontal
2 3
0
3 carac
12 13
24
11 (máximo brillo)
líneas de intensidad
digitales (rojo,
verde y azul)
00 (negro)
528 líneas (66 filas)
9 filas
57 filas
28 filas
sincronismo
vertical
9 caracteres
15 116
0
8
9
1 fila
36
28 filas
38
65
10
Modificaciones al esquema de generación de
caracteres
Se accede a memoria todos los ciclos donde se pintan caracteres
⇒Un ciclo se accede a la memoria de refresco
⇒El ciclo seguiente a la de caracteres y se actualiza RGB
Cada 2 ciclos se actualiza el contador de columna de carácter. Es
decir, la frecuencia de acceso a memoria es de 12.5 MHz, pero la
de actualización de los contadores de 6.25MHz
cc
=13, 14, 15
Hsyn
RGB
=37
Vsyn
AND
fc
cc
Apagado
horizontal
>=3
fc
NOR
leer
Memoria
de caracter
Apagado
vertical
>=9
5
11
Señales de handshake
reloj reset
W
Datos (8 bits)
Interfaz memoria
leer
OE
CS
reset
A memoria
Distinto reloj. Hace falta interbloqueo
cambio
Dato_actualiz.
Dir_memoria (15 bits)
Datos (8 bits)
escribir
Datos (8 bits)
reloj
}
Dir_memoria (15 bits)
Dir_memoria (15 bits)
reconoc
escribir
Posición (x=2 y=4)
dato_actualiz
valor (5 bits)
Interfaz comunicación
y actualización memoria
cambio
reconoc
Mismo reloj. No hace faltainterbloqueo
}
handshake
6