VGA显示矩形
1功能概述
VGA（Video Graphics
Array,即显示绘图阵列）接口，就是显卡上输出模拟信号的接口,也叫D-Sub接口。VGA接口作为一种视频传输标准，在当时具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。VGA接口自IBM在1987年随PS/2机一起推出以来，成为电脑显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。
VGA类型的显示驱动需要比较高的扫面频率和尽量短的处理时间，因而通过FPGA来实现VGA显示的驱动和控制非常有效。在FPGA中，使用少量的资源即可产生VGA各种信号，利用FPGA完成的VGA显示控制，可以使图像显示脱离PC机的控制，形成体积小、功耗低的嵌入式格式。将该模式扩展运用到便携式或者手持式设备中，更是具备实际运用价值。
本案例在分辨率640*480，帧长800*525的VGA接口的显示屏中，运用FPGA实现矩形图像，作为整个采集系统显示的参考，具备极大的实用价值。具体功能要求：
本项目要求如下：
（1）该VGA接口输出的图像分辨率为下列表格中第一种640*480，即帧长为800*525。
（2）依次完成以下图像显示：在显示屏边缘上显示一个红色边框（边框宽为20像素），在屏幕的中央显示一个绿色矩形（矩形长为150像素，高为100像素）。
图1显示图像要求
2设计思路
VGA显示中，FPGA需要产生5个信号：R、G、B三基色信号，行同步信号HS和场同步信号VS，接口对应孔如下所示：
图3三基色混色原理
表1三基色颜色编码2
上表的RBG一共有8组合，也就是说可以产生8种颜色，但是显示器显示的色彩是非常丰富的，远多于8种颜色。那么，这是如何做到的呢？
对于显示器来说，RGB的三个信号其实是模拟信号，其电平的高低，可以表示颜色的深浅，利用这个原理，就可以产生丰富的色彩。为了控制电压的高低，我们必须用到DA芯片。例如，下图中FPGA产生RGB三种信号，这时RGB都是多位的数字信号。DA芯片根据数字信号的值，产生不同电压的模拟信号rgb。
3程序设计
顶层模块代码
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