vga时序标准详解
vga（video graphics array）即视频图形阵列，是ibm在1987年随ps/2（ps/2 原是“personal system 2”的意思，“个人系统2”，是ibm公司在1987年推出的一种个人电脑。ps/2电脑上使用的键盘鼠标接口就是现在的ps/2接口。因为标准不开放，ps/2电脑在市场中失败了。只有ps/2接口一直沿用到今天）一起推出的使用模拟信号的一种视频传输标准，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。这个标准对于现今的个人电脑市场已经十分过时。即使如此，vga仍然是最多制造商所共同支持的一个标准，个人电脑在加载自己的独特驱动程序之前，都必须支持vga的标准。例如，微软windows系列产品的开机画面仍然使用vga显示模式，这也说明其在显示标准中的重要性和兼容性。
vga时序标准 完成一行扫描的时间称为水平扫描时间，其倒数称为行频率；完成一帧（整屏）扫描的时间称为垂直扫描时间，其倒数称为场频率，即刷新一屏的频率，常见的有60hz，75hz等等。标准的vga显示的场频60hz，行频31.5khz。
显示与时序 通用vga显示卡系统主要由控制电路、显示缓存区和视频bios（basic input output system即基本输入输出系统）程序三个部分组成。控制电路如图1所示。控制电路主要完成时序发生、显示缓冲区数据操作、主时钟选择和d/a（digital to analog即将数字信号转换为模拟信号）转换等功能；显示缓冲区提供显示数据缓存空间；视频bios作为控制程序固化在显示卡的rom（read-only memory即只读存储器）中。
vga时序分析 通过对vga显示卡基本工作原理的分析可知，要实现vga显示就要解决数据来源、数据存储、时序实现等问题，其中关键还是如何实现vga时序。 vga的标准参考显示时序如图2所示。行时序和帧时序都需要产生同步脉冲（sync a）、显示后沿（back porch b）、显示时序段（display interval c）和显示前沿（front porch d）四个部分。几种常用模式的时序参数如表1所示。
vga时序实现 首先，根据刷新频率确定主时钟频率，然后由主时钟频率和图像分辨率计算出行总周期数，再把表1中给出的a、b、c、d各时序段的时间按照主计数脉冲源频率折算成时钟周期数。在cpld中利用计数器和rs触发器，以计算出的各时序段时钟周期数为基准，产生不同宽度和周期的脉冲信号，再利用它们的逻辑组合构成图2中的a、b、c、d各时序段以及d/a转换器的空白信号blank和同步信号sync。
vga参考时序 sram地址
主时钟作为像素点计数脉冲信号，同时提供显存sram的读信号和d/a转换时钟，它所驱动的计数器的输出端作为读sram的低位地址。行同步信号作为行数计数脉冲信号，它所驱动的计数器的输出端作为读sram的高位地址。由于采用两片sram，所以最高位地址作为sram的片选使用。由于信号经过cpld内部逻辑器件时存在一定的时间延迟，在cpld产生地址和读信号读取数据时，读信号、地址信号和数据信号不能满足sram读数据的时序要求。可以利用硬件电路对读信号进行一定的时序调整，使各信号之间能够满足读sram和为dac输入数据的时序要求。
数据 如果vga显示真彩色bmp图像，则要r、g、b三个分量各8位，即24位表示一个像素值，很多情况下还采用32位表示一个像素值。为了节省显存的存储空间，可采用高彩色图像，即每个像素值由16位表示，r、g、b三个分量分别使用5位、6位、5位，比真彩色图像数据量减少一半，同时又能满足显示效果。
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vga时序实现 首先，根据刷新频率确定主时钟频率，然后由主时钟频率和图像分辨率计算出行总周期数，再把表1中给出的a、b、c、d各时序段的时间按照主计数脉冲源频率折算成时钟周期数。在cpld中利用计数器和rs触发器，以计算出的各时序段时钟周期数为基准，产生不同宽度和周期的脉冲信号，再利用它们的逻辑组合构成图2中的a、b、c、d各时序段以及d/a转换器的空白信号blank和同步信号sync。
vga参考时序 sram地址
主时钟作为像素点计数脉冲信号，同时提供显存sram的读信号和d/a转换时钟，它所驱动的计数器的输出端作为读sram的低位地址。行同步信号作为行数计数脉冲信号，它所驱动的计数器的输出端作为读sram的高位地址。由于采用两片sram，所以最高位地址作为sram的片选使用。由于信号经过cpld内部逻辑器件时存在一定的时间延迟，在cpld产生地址和读信号读取数据时，读信号、地址信号和数据信号不能满足sram读数据的时序要求。可以利用硬件电路对读信号进行一定的时序调整，使各信号之间能够满足读sram和为dac输入数据的时序要求。
数据 如果vga显示真彩色bmp图像，则要r、g、b三个分量各8位，即24位表示一个像素值，很多情况下还采用32位表示一个像素值。为了节省显存的存储空间，可采用高彩色图像，即每个像素值由16位表示，r、g、b三个分量分别使用5位、6位、5位，比真彩色图像数据量减少一半，同时又能满足显示效果。
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