技術標籤：FPGA基礎實驗fpgaverilogsvga

vga顯示影象動態移動

一、實驗內容

實現vga顯示中心200x200的方塊動態移動。

二、系統框圖

解析度保持為640x480保持不變，200x200方塊在螢幕上移動，總共有5個狀態，將3個狀態列出，繪製如下框圖。

state1：200x200的方塊在顯示屏上正常移動。

state2：200x200的方塊到達顯示屏的底部，下一步開始從下往上移動。

state3：200x200的方塊到達顯示屏的右部，下一步開始從右往左移動。

三、設計分析

簡單來說，就是200x200的方塊移動到顯示屏的邊緣時變換方向，可以設計如下的時序。

用兩個暫存器作為上下、左右方向控制的變數，初始狀態，200x200的方塊是從左往右，從上往下移動的，碰到顯示器的邊沿後，方向改變。200x200的方塊替換為相應的顯示影象，就可以實現類似螢幕保護程式的功能。

x和y為顯示偏移量，設定為每一幀資料改變顯示的方向，當顯示影象觸碰到顯示屏的邊沿位置時，改變顯示的方向。

四、實驗步驟

根據設計的時序圖，編寫實現的程式碼。

//h_add_flag
always @(posedge clk) 
begin
	if (rst == 1'b1) 
		h_add_flag <= 1'b0;
	else if (x == 'd1)	//state change  
		h_add_flag <= 1'b0;
	else if (x == H_ADDR_TIME - H_BASIC - 'd1)	//state change 
		h_add_flag <= 1
 
'b1;
end

//v_add_flag
always @(posedge clk) 
begin
	if (rst == 1'b1) 
		v_add_flag <= 1'b0;
	else if (y == 'd1)	//state change  
		v_add_flag <= 1'b0;
	else if (y == V_ADDR_TIME - V_BASIC - 'd1)	//state change 
		v_add_flag <= 1'b1;
end

//x
always @(posedge clk) 
begin
	if (rst == 1'b1) 
		x <= 'd0;
 

	else if (vcnt == (V_TOTAL_TIME - 'd1) && hcnt == (H_TOTAL_TIME - 'd1) && h_add_flag == 1'b0)
		x <= x + 'd1;	
	else if (vcnt == (V_TOTAL_TIME - 'd1) && hcnt == (H_TOTAL_TIME - 'd1) && h_add_flag == 1'b1)
		x <= x - 'd1;
end

//y
always @(posedge clk) 
begin
	if (rst == 1'b1) 
		y <= 'd0;
	else if (vcnt == (V_TOTAL_TIME - 'd1) && hcnt == (H_TOTAL_TIME - 'd1) && v_add_flag == 1'b0)
		y <= y + 'd1;	
	else if (vcnt == (V_TOTAL_TIME - 'd1) && hcnt == (H_TOTAL_TIME - 'd1) && v_add_flag == 1'b1)
		y <= y - 'd1;
end

//rgb
always @(posedge clk) 
begin
	if (rst == 1'b1) 
		rgb <= 'd0;
	else if (h_valid == 1'b1 && v_valid == 1'b1)
	begin
		if (h_valid_cnt >= x && h_valid_cnt < x+'d200 && v_valid_cnt >= y && v_valid_cnt < y+'d200)	
			rgb <= 3'b111;
		else if (v_valid_cnt < 'd120)
			rgb <= 3'b100;
		else if (v_valid_cnt < 'd240)
			rgb <= 3'b010;
		else if (v_valid_cnt < 'd360) 
			rgb <= 3'b001;
		else 
			rgb <= 3'b101;
	end
	else
		rgb <= 'd0;
end

x,y代表的是偏移量，且只有在一幀顯示完畢之後，才會有影象的移動。

程式碼量很少，關鍵在於設計的思想。

五、實際波形模擬

模擬就不必了，直接上結果。

結果如下。

六、總結與討論^*

1.涉及到優先順序的問題，方塊的顯示為最高優先順序，其餘靠邊站。

2.每一幀影象顯示完畢後，才進行影象的偏移，且水平和垂直方向同步變化。