[發明專利]基于FPGA的圖形控制器

無效

• 申請號: 201310705826.3
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103617790A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 譚玉雙;王松;王敏
• 申請（專利權）人: 大連遼無二電器有限公司
• 主分類號: G09G5/00
• 分類號: G09G5/00;G06F3/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨;李洪福

技術領域

本發明涉及一種圖形控制器，尤其涉及一種基于FPGA的圖形控制器。涉及專利分類號G09教育；密碼術；顯示；廣告；印鑒G09G對用靜態方法顯示可變信息的指示裝置進行控制的裝置或電路G09G5/00陰極射線管指示器及其他目標指示器通用的目視指示器的控制裝置或電路。

背景技術

通用VGA顯示系統主要由時序控制電路、顯存控制電路、讀寫仲裁控制以及CPU接口控制等部分組成?？刂齐娐分饕瓿蓵r序發生、顯存數據操作、主時鐘選擇和D/A轉換等功能；顯存則提供顯示數據緩存空間；CPU接口控制實現顯示程序對顯存的訪問，完成顯存中的內容到VGA屏幕圖像的映射。

隨著FPGA(Field-Programmable?Gate?Array)的發展及其價格的不斷下降，FPGA的應用優勢逐漸顯現。在嵌入式系統設計中，為了實現VGA顯示功能，既可以使用專用的VGA接口芯片，也可以使用基于FPGA的VGA接口IP軟核。雖然使用VGA專用芯片具有更穩定的VGA時序和更多的顯示模式等優點，但其成本高；而使用VGA接口IP軟核具有設計靈活、集成度高、系統成本低等顯著優勢，但其功能單一，顯示模式少。

發明內容

本發明針對以上問題的提出，而研制的一種基于FPGA的圖形控制器，具有：與處理器通信的處理器接口和輸出結果的控制接口模塊；

緩存模塊：接收并緩存由處理器接口傳輸的圖形控制器命令和參數；

控制模塊：調取所述緩存模塊存儲的命令和參數，根據命令和參數選擇圖形繪制模塊功能，進行繪圖；

圖形繪制模塊：至少繪制包括直線、圓、圓弧、矩形框、填充矩形和字符；

工作時，處理器接口模塊接收圖形控制器命令和參數，供所述控制模塊調取，所述的控制模塊根據命令和參數調用所述的圖形繪制模塊完成相應的繪制功能并由所述的控制器接口模塊輸出結果。

所述的緩存模塊為先入先出（FIFO）模塊。

所述控制模塊具有校驗功能：首先，控制模塊檢查命令是否為有效命令，若命令無效，則報錯；若命令有效，再根據命令的種類判斷后續參數的數量，若參數的數量與命令不符，則報錯；若命令有效且參數的數量與命令相符，則調用所述的圖形繪制模塊進行圖形繪制。

所述控制模塊在讀取所述緩存模塊時，首先判斷緩存模塊狀態是否為“非空”，若為“非空”，則從緩存模塊讀取命令、參數。

所述控制模塊在向所述的圖形繪制模塊發送命令和參數前，首先判斷所述的圖形繪制模塊是否為“忙”狀態；若為“忙”狀態，則不向圖形繪制模塊發送命令和參數。

所述的圖形繪制模塊：

在繪制直線時，使用中點畫直線算法；

在繪制圓時，使用中點畫圓算法；

在繪制圓弧時，根據參數提供的圓心坐標、半徑、圓弧起點坐標和圓弧終點坐標繪制圓??；在中點畫圓算法的基礎上，按照圓弧起點和終點的不同象限，將圓弧劃分1至9段，然后按分段將圓弧畫出來；

在繪制矩形框和矩形填充圖形時，首先確定頂點的坐標，繪制相應的圖形。

所述的圖形繪制模塊還具有地址生成功能：將計算出來的直角坐標系下的地址X、Y變換成可以對DDR進行讀寫訪問的復合地址，復合地址格式為：DDR_ADDRESS<=“X地址”&“AP”&“Y地址”&“BANK”。

還具有時序控制模塊進行行場同步。

所述的控制接口模塊：根據圖形系統中傳來地址對DDR_SDRAM進行讀寫操作，完成對圖形中各個點的描繪，最終在顯示器上顯示出圖形。

由于采用了上述技術方案，本發明提供的一種基于FPGA的圖形控制器，實現了在降低了成本的同時，具有設計靈活、集成度好、系統成本低等顯著優點，同時功能豐富，顯示模式多樣。

附圖說明

為了更清楚的說明本發明的實施例或現有技術的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的模塊示意圖

圖2為本發明繪制直線的原理圖

圖3為本發明繪制圓的原理圖

圖4為本發明繪制矩形框的原理圖

圖5為本發明繪制填充矩形的原理圖

圖6為本發明行同步示意圖

圖7為本發明場同步示意圖

圖8為本發明行場同步模擬示意圖

具體實施方式