做一個簡單的VGA 640*480 超了一天半， 整整七天才搞定，不過也很開心了！ 加油努力.....
主要分成三個文件:
VGA.v 主文件, 同時調用FIFO
vga_timing.v VGA時序控制文件
vga_sdram.v 讀取SDRAM內存文件
1. VGA.v
module VGA(
input wire clk,
input wire reset,
// 控制寄存器讀寫
input wire slave_chipselect,
input wire[1:0] slave_address, //
input wire slave_write, //寫請求
input wire[31:0] slave_writedata, //寫數據
input wire slave_read, //讀請求
output wire[31:0] slave_readdata, //讀數據
input wire[3:0] slave_byteenable, //數據有效標志
// 讀寫SDRAM數據
output wire[31:0] master_address, //數據地址
output wire master_read, //主端口讀請求
output wire master_byteenable,
input wire master_waitrequest, //迫使主端口等待
input wire master_readdatavalid, //指示已經提供有效數據
input wire[7:0] master_readdata, //讀入數據值
// VGA 時序
input wire vga_clk,
output wire vga_line_sync,
output wire vga_field_sync,
output wire [2:0] vga_r,
output wire [2:0] vga_g,
output wire [1:0] vga_b
);
wire vga_pixel_flag;
wire [7:0] fifo_data;
wire [7:0] tmp_data0;
reg [7:0] tmp_data1;
wire vga_frame_o;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
////////// VGA輸出 /////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
assign vga_b = vga_pixel_flag ? fifo_data[1:0]:8'b00000000;
assign vga_g = vga_pixel_flag ? fifo_data[4:2]:8'b00000000;
assign vga_r = vga_pixel_flag ? fifo_data[7:5]:8'b00000000;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
////////// VGA 時序 /////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
vga_timing vga_l1(
.clk(vga_clk),
.reset_i(reset),
.pixel_flag(vga_pixel_flag),
.hsync(vga_line_sync),
.vsync(vga_field_sync),
.frame_o(vga_frame_o),
.vga_rgb(tmp_data0)
);
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
////////// VGA 寄存器操作 /////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//register 操作寄存器
wire vga_go; //VGA 啟動標志
wire [31:0] vga_base_address; //vga 數據基地址
vga_register vga_slave(
.clk(clk),
.reset_n(reset),
// 控制寄存器讀寫
.slave_chipselect(slave_chipselect),
.slave_address(slave_address), //
.slave_write(slave_write), //寫請求
.slave_writedata(slave_writedata), //寫數據
.slave_read(slave_read), //讀請求
.slave_readdata(slave_readdata), //讀數據
.slave_byteenable(slave_byteenable), //數據有效標志
.vga_base_address(vga_base_address),
.vga_go(vga_go)
);
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
////////// VGA SDRAM 讀取像素 /////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
wire [11:0] fifo_count;
vga_sdram vga_sdram_11(
.clk(clk),
.reset_n(reset),
.master_address(master_address), //數據地址
.master_read(master_read), //主端口讀請求
.master_byteenable(master_byteenable),
.master_waitrequest(master_waitrequest), //迫使主端口等待
.master_readdatavalid(master_readdatavalid),//指示已經提供有效數據
.master_readdata(master_readdata), //讀入數據值
.vga_base_addr(vga_base_address), //VGA基地址
.vga_go(vga_go), //VGA 啟動標記
.frame_start_flag(vga_frame_o), //幀開始標記
.fifo_count(fifo_count)
);
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
////////// VGA FIFO 做數據緩沖 以匹配不同速度的外設//////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
vga_fifo fifo_l2(
.aclr(vga_frame_o),
.data(master_readdata),
// .data(8'b00001000),
.rdclk(~vga_clk),
.rdreq(vga_pixel_flag),
.wrclk(clk),
.wrreq(master_readdatavalid),
.q(fifo_data),
.wrusedw(fifo_count)
);
endmodule
2. vga_timing.v
//640*480
module vga_timing( clk,reset_i,pixel_flag,
hsync,
vsync,
frame_o,
vga_rgb);
////////////////////////////////////////////////
// VGA
////////////////////////////////////////////////
input clk;
input reset_i;
output hsync; //VGA行同步信號
output vsync; //VGA場同步信號
output pixel_flag;
output frame_o;
output[7:0] vga_rgb;
reg [10:0] hcount; //VGA行掃描計數器
reg [9:0] vcount; //VGA場掃描計數器
reg [8:0] data; //VGA數據
reg vga_clk;
wire h_end;
wire v_end;
wire dat_act;
////////////////////////////////////////////////
// VGA
////////////////////////////////////////////////
always @(posedge clk)
begin
vga_clk = ~vga_clk;
end
// 豎向....
always @(posedge clk)
begin
if(h_end)
hcount <= 10'd0;
else
hcount <= hcount + 10'd1;
end
assign h_end = (hcount == 799);
// 橫向....
always @(posedge clk)
begin
if(h_end)
begin
if(v_end)
vcount <= 10'd0;
else
vcount <= vcount + 10'd1;
end
end
assign v_end = (vcount == 524);
//使能信號
assign pixel_flag = ((hcount >= 144) && (hcount < 784))&& ((vcount >= 34) && (vcount < 514));
assign hsync = (hcount > 95);//水平同步
assign vsync = (vcount > 2);//垂直同步
reg frame_o_t;
always @(posedge clk)
begin
if( vcount < 3)
frame_o_t <= 1;
else
frame_o_t <= 0;
end
assign frame_o = frame_o_t;//垂直同步
wire[10:0] x_pos;
wire[10:0] y_pos;
assign x_pos = hcount - 144;//垂直同步
assign y_pos = vcount - 34;//垂直同步
reg[7:0] vga_rgb_t;
always @(posedge clk)
begin
if( x_pos<500 && y_pos > 80)
vga_rgb_t <= 8'b01101111;
else
vga_rgb_t <= 8'b00000000;
end
assign vga_rgb = vga_rgb_t;
endmodule
3. vga_sdram.v
module vga_sdram(input wire clk,
input wire reset_n,
output wire[31:0] master_address, //數據地址
output wire master_read, //主端口讀請求
output wire master_byteenable,
input wire master_waitrequest, //迫使主端口等待
input wire master_readdatavalid, //指示已經提供有效數據
input wire[7:0] master_readdata, //讀入數據值
input wire[31:0] vga_base_addr, //VGA基地址
input wire vga_go, //VGA 啟動標記
input wire frame_start_flag, //幀開始標記
input wire[11:0] fifo_count
);
reg [19:0] input_data_count;
reg vga_read;
assign master_read = vga_read;
assign master_byteenable = 1'd1; //位使能
assign master_address = vga_base_addr + input_data_count;
//統計FIFO已經讀了多少數據
always @ (posedge clk or negedge reset_n)
begin
if (!reset_n)
begin
//vga_read <= 1'b0; //SDRAM 停止讀
end
// 一幀數據開始時，清除FIFO
else if (!master_waitrequest ) //地址計數 : // 1. 數據有效
begin
if (frame_start_flag)
begin
vga_read <= 1'b0;
end
else if( (fifo_count < 500) && (input_data_count < 307200) )
begin
vga_read <= 1'b1; // 向FIFO讀數據
end
else if(fifo_count > 2000)
begin
vga_read <= 1'b0; // 向FIFO讀數據
end
end
end
always @ (posedge clk or negedge reset_n)
begin
if (!reset_n)
begin
//input_data_count <= 0;
end
// 一幀數據開始時，清除FIFO
else if (!master_waitrequest ) //地址計數 : // 1. 數據有效
begin
if (frame_start_flag)
begin
input_data_count <= 0;
end
else if( input_data_count < 307200)
begin
if(vga_read == 1'b1)
input_data_count <= input_data_count + 1;
end
end
end
endmodule