VGA控制器的設計與驗證.pdf

1、隨著集成電路的發(fā)展，數(shù)碼產(chǎn)品逐漸進入了人們生活的每一個領域，而此類產(chǎn)品大多都帶有顯示屏，可見對顯示屏的控制電路進行研究具有很大的市場需求。VGA作為一種標準的顯示接口得到了廣泛的應用，同時基于VGA技術的顯示屏控制器也擁有廣泛的使用領域。本文所設計的VGA控制器就是用來控制視頻和圖像信息在顯示屏中顯示的。它利用不同于以往的設計方法，具有高移植性、易修改等特點，縮短了設計周期，降低了生產(chǎn)成本。 該控制器支持多種顏色模式，包括32b

2、pp、24bpp、16bpp、8bpp(黑白)、8bpp(偽色彩)模式。采用WISHbone結構作為總線接口，可以更加高效地與外部模塊進行通信，提高了VGA控制器的工作效率。利用乒乓切換技術，從外界視頻存儲器中獲得顏色數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)流的連續(xù)。通過設置相關寄存器的狀態(tài)，可以改變分辨率、信號極化電平等參數(shù)，以滿足顯示屏的要求。由于工作的需要，VGA控制器內(nèi)部還擁有兩個顏色查找表，通過擴大顏色查找表的存儲空間，可以增加色彩的個數(shù)。在設計的過

3、程中，異步FIFO是一個重點和難點模塊，它用來存儲、緩沖兩個異步時鐘之間的數(shù)據(jù)，保證了顏色數(shù)據(jù)能夠連續(xù)地輸出。 本文的重點就是優(yōu)化VGA控制器的整體架構，用最簡單的結構去實現(xiàn)電路的功能。在實現(xiàn)各個局部模塊相應功能的基礎上，確保各個模塊之間能協(xié)調(diào)工作，完成對數(shù)據(jù)的處理。 本設計采用了自頂向下的ASIC設計方法，將VGA控制器分成幾個子模塊，采用Verilog語言對各個模塊進行描述，并利用Modelsim、Synopsys

4、DC等EDA軟件，完成對局部模塊和整體模塊的RTL代碼編寫、功能仿真、設計綜合、綜合后仿真。在整體測試時，建立了基于WISHbone總線結構的情景式測試平臺，這樣可以更加有效地提高測試覆蓋率，對VGA控制器的各個功能也能進行全方位的驗證。在完成功能驗證之后，對所編寫的代碼進行邏輯綜合，在本文中，著重介紹了邏輯綜合的具體過程以及如何進行相應參數(shù)的設置，經(jīng)過優(yōu)化之后，所生成的邏輯電路能夠滿足時序要求。 仿真結果表明，設計的電路能正確