接上面內(nèi)容3.7VGA顯示圓--明德?lián)P科教1（mdy-edu.com）

第5節(jié)?簡(jiǎn)化版步驟分享

這里依舊會(huì)分享簡(jiǎn)化版的步驟，方便掌握基礎(chǔ)原理后進(jìn)行反復(fù)操作復(fù)習(xí)。

5.1?設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)5.1.1?頂層接口

新建目錄：D:mdy_bookga_exec1。在該目錄中新建一個(gè)名為vga_exec1.v的文件，用GVIM打開后開始編寫代碼。

確定頂層信號(hào)，信號(hào)和管腳的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表3.10- 2。

表3.10 - 2信號(hào)和管腳關(guān)系

寫出頂層信號(hào)代碼：

聲明輸入輸出屬性：

5.1.2?信號(hào)設(shè)計(jì)

首先進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)目標(biāo)中確定顯示器中需要顯示640*480分辨率的圖像，因此使用下表中的第一種分辨率。

表3.10-1 VGA常用分辨率

分析設(shè)計(jì)目標(biāo)可得VGA行同步信號(hào)，其時(shí)序圖如下所示。

圖3.10-7帶時(shí)間信息的VGA行同步時(shí)序

設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器架構(gòu)，表示計(jì)數(shù)基準(zhǔn)時(shí)間的計(jì)數(shù)器cnt0代碼如下：

設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)hys長(zhǎng)度的計(jì)數(shù)器cnt1代碼如下：

設(shè)計(jì)行同步信號(hào)的代碼如下：

設(shè)計(jì)VGA場(chǎng)同步時(shí)序計(jì)數(shù)器cnt2代碼如下：

設(shè)計(jì)場(chǎng)同步信號(hào)的代碼如下：

設(shè)計(jì)lcd_rgb信號(hào)的代碼如下：

至此，主體程序已經(jīng)完成。接下來(lái)將module補(bǔ)充完整。

5.1.3?信號(hào)定義

首先定義信號(hào)類型，cnt0、add_cnt0 和 end_cnt0的信號(hào)定義如下：

cnt1的信號(hào)定義如下：

add_cnt1和end_cnt1的信號(hào)定義如下：

cnt2的信號(hào)定義如下：

add_cnt2和end_cnt2的信號(hào)定義如下：

lcd_rgb的信號(hào)定義如下：

hys和vys的信號(hào)定義如下：

distance的信號(hào)定義如下：

valid_area和green_area的信號(hào)定義如下：

至此，整個(gè)代碼的設(shè)計(jì)工作已經(jīng)完成。最終得到完整的設(shè)計(jì)代碼如下：

下一步是新建工程和上板查看現(xiàn)象。

5.2?綜合與上板5.2.1?新建工程

打開軟件Quartus Ⅱ，點(diǎn)擊“File”下拉列表中的New Project Wzard...新建工程選項(xiàng)。

圖3.10-15Quartus新建工程

直接點(diǎn)擊“Next”。

圖3.10-16 Quartus新建工程介紹

此時(shí)會(huì)出現(xiàn)的是工程文件夾、工程名、頂層模塊名設(shè)置界面（目錄為：D:/mdy_book/vga_exec1，工程名和頂層名為vga_exec1），完成設(shè)置后點(diǎn)擊“Next”。

圖3.10-17 QUARTUS新建工程設(shè)置名稱

選擇“Empty project”后點(diǎn)擊“Next”。

圖3.10-18 QUARTUS新建工程類型

點(diǎn)擊右側(cè)的“Add”按鈕，選擇“vga_exec1.v”文件后點(diǎn)擊“Next”，完成文件添加。

圖3.10-19 QUARTUS添加文件

對(duì)芯片型號(hào)進(jìn)行選擇，在“Device family”選項(xiàng)中選擇“Cyclone ⅣE”，“Available devices”選項(xiàng)中選擇“EP4CE15F23C8”，隨后點(diǎn)擊“Next”。

圖3.10-20 QUARTUS選擇芯片型號(hào)

直接點(diǎn)擊“Next”。

圖3.10-21 QUARTUS設(shè)置工具界面

點(diǎn)擊“Finish”，完成新建工程。

圖3.10-22 QUARTUS新建工程匯總界面

5.2.2?綜合

新建工程后界面如下圖所示，點(diǎn)擊“編譯”。

圖3.10-23 QUARTUS新建工程后界面

編譯成功如下圖所示。

圖3.10-24 QUARTUS編譯后界面

5.2.3?配置管腳

進(jìn)行管腳配置，在菜單欄中點(diǎn)擊“Assignments”后點(diǎn)擊“Pin Planner”，此時(shí)會(huì)彈出配置管腳的窗口。

圖3.10-25 QUARTUS配置管腳選項(xiàng)

在配置窗口“l(fā)ocation”根據(jù)信號(hào)和管腳關(guān)系配置管腳，配置完成關(guān)閉“Pin Planner”即可自動(dòng)保存配置信息。

圖3.10-26 QUARTUS配置管腳

再次“QUARTUS”軟件，在菜單欄中選擇“Processing”，隨后點(diǎn)擊“Start Compilation”再次進(jìn)行綜合。

圖3.10-27QUARTUS編譯選項(xiàng)

出現(xiàn) QUARTUS 編譯成功標(biāo)志時(shí)表示此次編譯成功。

圖3.10-28 QUARTUS編譯成功標(biāo)志

5.2.5?連接開發(fā)板

下載器接入電腦 USB?接口，將開發(fā)板接上電源，開發(fā)板的VGA口連接到一臺(tái)顯示器上后按下藍(lán)色開關(guān)。

5.2.6?上板

打開 QUARTUS?界面后單擊“?

?”圖標(biāo)：

圖3.10-30 QUARTUS界面

點(diǎn)擊“add file”，添加.sof文件，完成添加后點(diǎn)擊“Start”，在“Progress”中顯示進(jìn)度，當(dāng)進(jìn)度條顯示“100%”為成功，可觀察顯示器現(xiàn)象。如果此時(shí)開發(fā)板連接的顯示器顯示出了設(shè)計(jì)目標(biāo)中需要的畫面則代表設(shè)計(jì)成功。

圖3.10-31 QUARTUS下載程序界面

第6節(jié)?擴(kuò)展練習(xí)

至此，VGA顯示圓設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，相信同學(xué)們已經(jīng)可以完全掌握這一設(shè)計(jì)。那么在掌握這項(xiàng)工程后可以多做一些思考，嘗試在工程原理不變的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)調(diào)整，試著改變圓的大小和顯示區(qū)域或者改變顯示顏色等參數(shù)，挑戰(zhàn)一下獨(dú)立完成多個(gè)設(shè)計(jì)。也歡迎有更多思路和想法的同學(xué)前往至簡(jiǎn)設(shè)計(jì)法論壇上進(jìn)行交流討論。