VGA verilog学习

1 目标：实现[email protected]的色块显示。

1.1图片

1.1.1实际效果：

1.1.2示波器测量到的水平同步信号：

1.1.3示波器测量到的垂直同步信号：

1.2 有关键注释的源代码

`timescale 1ns / 1ns
//先用1位来试一下
module VGA(
input   wire   clk_100m,//100M时钟输入
output  wire   led7, //LED灯指示正在运行
output  reg    hsync,//水平同步
output  reg    vsync,//垂直同步
output    vga_red,   //1位的红色信号
output    vga_green, //1位的绿色信号
output    vga_blue   //1位的蓝色信号
    );  
    
wire clk_vga;//VGA显示所用时钟
wire locked;//指示时钟已经稳定

clk_wiz_0 clk_ip_div//时钟IP核产生clk_vga
(
.clk_out1(clk_vga),     // output clk_out1
.clk_in1(clk_100m),     // input clk_in1 
.locked(locked)
);

div_clk divclk(//自己写的计数分频
.clk_in_100m(clk_100m) ,
.clk_2hz(led7)
 );    

 parameter//当前分辨率下面的参数。规定死的
 ta=11'd128,tb=11'd88,tc=11'd800,td=11'd40,
 te=11'd1056,to=11'd4,tp=11'd23,tq=11'd600,
 tr=11'd1,ts=11'd628;
 
 reg [10:0] x_counter=1;
 reg [10:0] y_counter=1;

 always @( posedge clk_vga)//产生水平计数和垂直计数。
 begin
if(locked==0)
    x_counter<=0;
else
   begin
 	if(x_counter==te) 
 		begin  			
 			if(y_counter==ts) begin  y_counter <= 0; x_counter<=0;end
 		    else              begin  y_counter <= y_counter+1; x_counter<=0;end
 		 end
 	else x_counter<=x_counter+1;
 	end
 end

always @( posedge clk_vga  )//水平同步信号
begin
if(x_counter<ta) hsync<=0;
else             hsync<=1;
end

always @( posedge clk_vga  )//垂直同步信号
begin
if(y_counter<to) vsync<=0;
else             vsync<=1;
end

 reg [2:0] colour=3'b000;
 always @( x_counter or y_counter ) //颜色显示部分
 begin 
 	   if(x_counter<ta+tb) colour<=3'b000;//黑
 	   else if(x_counter<ta+tb+100)  colour<=3'b001;//蓝
 	   else if(x_counter<ta+tb+200)  colour<=3'b010;//绿
 	   else if(x_counter<ta+tb+300)  colour<=3'b011;//青
 	   else if(x_counter<ta+tb+400)  colour<=3'b100;//红
 	   else if(x_counter<ta+tb+500)  colour<=3'b101;//粉
 	   else if(x_counter<ta+tb+600)  colour<=3'b110;//黄
 	   else if(x_counter<ta+tb+700)  colour<=3'b111;//白
 	   else   colour<=3'b000;//黑
 end	
//*赋予颜色   	  
assign vga_red   =  colour[2];
assign vga_green =  colour[1];
assign vga_blue  =  colour[0];
 
endmodule

1.4补充显示，在任意位置显示色块。
先上效果图：

1.4 源代码，其实就在上面的基础上加了几行。大部分和上面是重复的。

`timescale 1ns / 1ns
//先用1位来试一下
module VGA(
input   wire   clk_100m,//100M时钟输入
output  wire   led7, //LED灯指示正在运行
output  reg    hsync,//水平同步
output  reg    vsync,//垂直同步
output    vga_red,   //1位的红色信号
output    vga_green, //1位的绿色信号
output    vga_blue   //1位的蓝色信号
    );  
    
wire clk_vga;//VGA显示所用时钟
wire locked;//指示时钟已经稳定

clk_wiz_0 clk_ip_div//时钟IP核产生clk_vga
(
.clk_out1(clk_vga),     // output clk_out1
.clk_in1(clk_100m),     // input clk_in1 
.locked(locked)
);

div_clk divclk(//自己写的计数分频
.clk_in_100m(clk_100m) ,
.clk_2hz(led7)
 );    

 parameter//当前分辨率下面的参数。规定死的
 ta=11'd128,tb=11'd88,tc=11'd800,td=11'd40,
 te=11'd1056,to=11'd4,tp=11'd23,tq=11'd600,
 tr=11'd1,ts=11'd628;
 
 reg [10:0] x_counter=1;
 reg [10:0] y_counter=1;

 always @( posedge clk_vga)//产生水平计数和垂直计数。
 begin
if(locked==0)
    x_counter<=0;
else
   begin
 	if(x_counter==te) 
 		begin  			
 			if(y_counter==ts) begin  y_counter <= 0; x_counter<=0;end
 		    else              begin  y_counter <= y_counter+1; x_counter<=0;end
 		 end
 	else x_counter<=x_counter+1;
 	end
 end

always @( posedge clk_vga  )//水平同步信号
begin
if(x_counter<ta) hsync<=0;
else             hsync<=1;
end

always @( posedge clk_vga  )//垂直同步信号
begin
if(y_counter<to) vsync<=0;
else             vsync<=1;
end



reg  valid=0; //有效视觉区域
reg  [10:0] x_pos=0,y_pos=0; 
reg  block_vld=0;//显示的块
always @ ( posedge clk_vga )
begin
  valid <= (x_counter > ta+tb) && (x_counter < ta+tb+800) && (y_counter > to) && (y_counter < to+tp+600);
  block_vld <= (x_pos > 400) && (x_pos < 500) && (y_pos > 300) && (y_pos < 600); 
end

always @ ( posedge clk_vga )
begin  
  if (valid) begin//坐标的转换
	  x_pos <= x_counter - ta-tb;  
	  y_pos <= y_counter -(to);  
	  end
  else ;  
end
reg [2:0] colour=3'b000;
always @( posedge clk_vga) 
begin  
	if (block_vld && valid)  colour <= 3'b100;    
    else if (valid)          colour <= 3'b011;   
    else 					 colour <= 3'b000;   
end
//*赋予颜色   	  
assign vga_red   =  colour[2];
assign vga_green =  colour[1];
assign vga_blue  =  colour[0];
 
endmodule

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