FPGA实战演练逻辑篇27：VGA显示驱动子板设计

rousong1989

VGA显示驱动子板设计

本文节选自特权同学的图书《FPGA设计实战演练（逻辑篇）》

配套例程下载链接：http://pan.baidu.com/s/1pJ5bCtt

SF-VGA板载用于驱动VGA显示器的专用D/A转换芯片AVD7123，FPGA通过OUPLLN连接器驱动ADV7123芯片产生供给VGA显示器的色彩以及同步信号。SF-CY3核心板与SF-VGA子板模块连接的系统框图如图3.57所示。FPGA产生ADV7123的同步信号以及3组供给ADV7123内部3路并行D/A转换的数字信号，经过ADV7123的这3组VGA色彩数字信号最终转换为0~0.7V的模拟电压送给VGA显示器。而FPGA另外会产生用于同步色彩数据的场同步信号VSYNC和行同步信号HSYNC。（特权同学，版权所有）

图3.57 SF-CY3核心与SF-VGA子板模块连接的系统框图

         SF-VGA子板的实物图片如图3.58和图3.59所示。（特权同学，版权所有）

图3.58 SF-VGA子板实物照片1

图3.59 SF-VGA子板实物照片2

         ADV7123芯片以及外围电路如图3.60所示。它的3路D/A信号实际上都是8bit位宽，但是我们只使用了565的RGB（即5bit的R信号，6bit的G信号，5bit的B信号）输出，所以把不使用的RGB信号都统一接地。用于同步数据传输的有时钟LCD_CLK、转换数据有效控制信号LCD_BLK和补偿同步控制信号LCD_SYN。根据datasheet，实际上LCD_SYN我们无需使用，所以逻辑驱动给他0电平就可以了。而LCD_CLK是和输出的数据总线同步的，根据我们所需要的显示驱动分辨率和刷新率决定，LCD_BLK信号则在数据总线有效时拉高即可。（特权同学，版权所有）

         ADV7123的模拟输出IOR、IOG、IOB信号直接连接到VGA插座上，同时FPGA输出的两个同步信号VGA_HSY和VGA_VSY也直接连接到VGA插座上。（特权同学，版权所有）

图3.60ADV7125与VGA接口电路

         SF-VGA子板上用于连接SF-CY3核心板的连接器电路如图3.61所示。（特权同学，版权所有）

图3.61 SF-VGA子板与FPGA的连接插座电路

SF-VGA与FPGA引脚定义如表3.6所示。（特权同学，版权所有）

表3.6 SF-VGA与FPGA引脚定义

分类	名称	引脚号	功能描述
VGA数据信号	LCD_R0	85	红色数据位0。
	LCD_R1	84	红色数据位1。
	LCD_R2	83	红色数据位2。
	LCD_R3	80	红色数据位3。
	LCD_R4	79	红色数据位4。
	LCD_G0	77	绿色数据位0。
	LCD_G1	76	绿色数据位1。
	LCD_G2	75	绿色数据位2。
	LCD_G3	74	绿色数据位3。
	LCD_G4	73	绿色数据位4。
	LCD_G5	72	绿色数据位5。
	LCD_B0	69	蓝色数据位0。
	LCD_B1	68	蓝色数据位1。
	LCD_B2	67	蓝色数据位2。
	LCD_B3	66	蓝色数据位3。
	LCD_B4	65	蓝色数据位4。
VGA同步信号	VGA_VSY	58	场同步信号。
	VGA_HSY	55	行同步信号。
A/D控制信号	LCD_CLK	64	数据同步时钟信号。
	LCD_BLK	71	转换数据有效控制信号。
	LCD_SYN	70	补偿同步控制信号。

         SF-VGA子板的OUPLLN插座P1连接SF-CY3核心板的插座P3，其实物连接如图3.62所示。（特权同学，版权所有）

图3.62 SF-VGA子板与SF-CY3核心板的实物连接