FPGA Cyclone IV - Conector VGA
Indice
Introducci贸nCrear un nuevo proyecto - Paso 1
Nuevo archivo - Paso 2
Asignaci贸n de pines - Paso 3
Programar - Paso 4
Introducci贸n
Ya sabemos como programar nuestra FPGA, ahora es momento de continuar jugando con los perif茅ricos de nuestra tarjeta de desarrollo.
Aqu铆 te ense帽amos c贸mo usar el conector VGA de tu FPGA en Windows, f谩cil y en menos de 15 minutos.
Prerrequisitos
鈥僛+] Intel Quartus Prime Lite Edition. 鈥僛+] FPGA Cyclone IV. 鈥僛+] USB-Blaster. 鈥僛+] Monitor con puerto VGA.
Paso 1: Crear un nuevo proyecto
Lo primero ser谩 abrir Quartus
En la parte superior izquierda vamos a dar clic en File > New Project Wizard.
En el asistente para creaci贸n de proyectos vamos a indicar el directorio donde deseamos guardar nuestro proyecto, seleccionar en Project Type proyecto vac铆o Empty project. A continuaci贸n clic en Next.
鈥僐ecuerda en la pesta帽a Family, Device & Board Settings seleccionar la referencia de nuestra FPGA EP4CE6E22C8
En la siguiente ventana vamos a desactivar el simulador, clic en Next y en la 煤ltima pesta帽a Summary clic en Finish y listo, se crear谩 nuestro proyecto.
* Si te aparece una ventana de advertencia como la siguiente, marca el check en Don't show this message again y clic en Yes.
Paso 2: Nuevo archivo
Ahora vamos a crear el archivo donde podemos comenzar a escribir el c贸digo para nuestro hardware, sea Verilog o VHDL.
Lo primero ser谩 ir a File > New.
En la ventana que nos aparece vamos a seleccionar el tipo de archivo que queremos crear, en nuestro caso usaremos Verilog HDL.
El archivo se crear谩 y podemos comenzar a escribir nuestro c贸digo Verilog.
/* Learn the principle of VGA display, display color bar signal. Connect the VGA port of the development board and the computer monitor. DIP switch 1, 2 at the same time not on the dial, then display 8-color square (checkerboard grid) If dip switch 1 is up and 2 is not up, the 8-color checkerboard will be displayed in different directions. If dip switch 1 and 2 are turned ON at the same time, an 8-color horizontal bar is displayed. If DIP switch 1 is not toggled and 2 is toggled ON, 8-color vertical bars are displayed. */
module VGA( clock, switch, disp_RGB, hsync, vsync );
input clock; // System Input Clock 50MHz input [1:0]switch; output [2:0]disp_RGB; // VGA data output output hsync; //VGA line synchronization signal output vsync; //VGA Field Synchronization Signal
reg [9:0] hcount; // VGA Line Scan Counter reg [9:0] vcount; // VGA Field Scan Counter reg [2:0] data; reg [2:0] h_dat; reg [2:0] v_dat;
// reg [9:0] timer;
reg flag; wire hcount_ov; wire vcount_ov; wire dat_act; wire hsync; wire vsync; reg vga_clk;
// VGA Line and Field Scan Timing Parameter Table parameter hsync_end = 10'd95, hdat_begin = 10'd143, hdat_end = 10'd783, hpixel_end = 10'd799, vsync_end = 10'd1, vdat_begin = 10'd34, vdat_end = 10'd514, vline_end = 10'd524;
always @(posedge clock) begin vga_clk = ~vga_clk; end
//************************VGA driver section******************************* //line scan always @(posedge vga_clk) begin if (hcount_ov) hcount <= 10'd0; else hcount <= hcount + 10'd1; end assign hcount_ov = (hcount == hpixel_end); // field scan always @(posedge vga_clk) begin if (hcount_ov) begin if (vcount_ov) vcount <= 10'd0; else vcount <= vcount + 10'd1; end end
assign vcount_ov = (vcount == vline_end);
assign dat_act = ((hcount >= hdat_begin) && (hcount < hdat_end)) && ((vcount >= vdat_begin) && (vcount < vdat_end)); assign hsync = (hcount > hsync_end); assign vsync = (vcount > vsync_end); assign disp_RGB = (dat_act) ? data : 3'h00;
//************************Display data processing section******************************* //Picture display delay counter /*always @(posedge vga_clk) begin flag <= vcount_ov; if(vcount_ov && ~flag) timer <= timer + 1'b1; end */
always @(posedge vga_clk) begin case(switch[1:0]) 2'd0: data <= h_dat; // Selection of horizontal color strips 2'd1: data <= v_dat; // Select Vertical Colored Stripes 2'd2: data <= (v_dat ^ h_dat); // Generate a checkerboard grid 2'd3: data <= (v_dat ~^ h_dat); // Generate a checkerboard grid endcase end
always @(posedge vga_clk) // vertical bar begin if(hcount < 223) v_dat <= 3'h7; // white else if(hcount < 303) v_dat <= 3'h6; // cian else if(hcount < 383) v_dat <= 3'h5; // magenta else if(hcount < 463) v_dat <= 3'h4; // blue else if(hcount < 543) v_dat <= 3'h3; // yellow else if(hcount < 623) v_dat <= 3'h2; // green else if(hcount < 703) v_dat <= 3'h1; // red else v_dat <= 3'h0; // black end
always @(posedge vga_clk) // multicolored stripes begin if(vcount < 94) h_dat <= 3'h7; // white else if(vcount < 154) h_dat <= 3'h6; // cian else if(vcount < 214) h_dat <= 3'h5; // magenta else if(vcount < 274) h_dat <= 3'h4; // blue else if(vcount < 334) h_dat <= 3'h3; // yellow else if(vcount < 394) h_dat <= 3'h2; // green else if(vcount < 454) h_dat <= 3'h1; // red else h_dat <= 3'h0; // black end
endmodule
Cuando ya tengamos escrito nuestro c贸digo debemos compilarlo, para esto debemos hacer clic en la flecha azul del panel superior.
Esperamos a que termine el proceso de compilaci贸n y que el Flow Status diga Successful. Si el proceso no es exitoso recuerda revisar la pesta帽a Messages all铆 encontrar谩s informaci贸n 煤til para solucionar el error.
Paso 3: Asignaci贸n de pines
Vamos a la barra de men煤s para abrir la ventana de asignaci贸n de pines Assignments > Pin planner .
De acuerdo con nuestro c贸digo tenemos una se帽al y un bus de entrada, dos se帽ales y un bus de salida; la se帽al de reloj, las se帽ales de dip switch, la salida RGB, las se帽ales de sincronizaci贸n horizontal y vertical.
| Node Name | Direction | Location |
|---|---|---|
| clk | Input | PIN_23 |
| disp_RGB[2] | Output | PIN_104 |
| disp_RGB[1] | Output | PIN_105 |
| disp_RGB[0] | Output | PIN_106 |
| hsync | Output | PIN_101 |
| switch[1] | Input | PIN_89 |
| switch[0] | Input | PIN_88 |
| vsync | Output | PIN_103 |
Paso 4: Programar
El 煤ltimo paso ser谩 enviar nuestro dise帽o al FPGA. Vamos a ir a la barra de men煤s Tools > Programmer.
* En este punto aseg煤rate de tener todo conectado, la alimentaci贸n de la FPGA y el USB-Blaster a tu computador y FPGA.
鈥傾ntes de hacer clic en Start aseg煤rate de que el Hardware setup detecte correctamente el USB-Blaster.
Se inicia el proceso de programaci贸n de nuestra FPGA y estar谩 listo cuando la barra de progreso llegue al 100%.
Y listo, 隆Felicitaciones!
Ya sabes c贸mo usar el conector VGA en tu FPGA Cyclone IV.
Autor:
M. Sneider M. Cortes
脷ltima actualizaci贸n: 22/07/2024
