正点原子zynq的RGB彩条实验

行场信号名称本质对应坐标行H一行扫描x横向场V一帧逐行y纵向800x480屏逻辑等价1056x525屏幕类别名称数值计数区间含义是否显示本质计数器h_cnt—0 ~ 1055一行里第几个像素—横向x计数器v_cnt—0 ~ 524当前第几行—纵向y横向H_SYNC128[0, 128)行同步❌时序填充横向H_BACK88[128, 216)行后沿❌黑边横向H_DISP800[216, 1016)行有效显示✅可见像素横向H_FRONT40[1016, 1056)行前沿❌黑边横向H_TOTAL1056[0, 1056)行扫描周期—一行总长度纵向V_SYNC2[0, 2)场同步❌时序填充纵向V_BACK33[2, 35)场后沿❌黑边纵向V_DISP480[35, 515)场有效显示✅可见像素纵向V_FRONT10[515, 525)场前沿❌黑边纵向V_TOTAL525[0, 525)场扫描周期—一帧总高度行内计数h_cnt →01055│----------------------------------------------│ v_cnt ↓ │ H_SYNC │ H_BACK │ H_DISP │ H_FRONT │ │128│88│800│40│0├────────┼────────┼──────────────────┼─────────┤ │ V_SYNC(2行)│2├──────────────────────────────────────────────┤ │ V_BACK(33行)│35├────────┬────────┬──────────────────┬─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ 有效显示区 │ │ │ │ │800×480│ │ │ │ │ │ │515├────────┴────────┴──────────────────┴─────────┤ │ V_FRONT(10行)│525└──────────────────────────────────────────────┘LCD / FPS / 时钟计算ffpsfpclkHtotal×Vtotalf_{fps} \frac{f_{pclk}}{H_{total} \times V_{total}}ffps​Htotal​×Vtotal​fpclk​​(帧率 像素时钟 / 一帧像素总数)\quad \text{(帧率 像素时钟 / 一帧像素总数)}(帧率像素时钟/一帧像素总数)fpclkffps×Htotal×Vtotalf_{pclk} f_{fps} \times H_{total} \times V_{total}fpclk​ffps​×Htotal​×Vtotal​(像素时钟 帧率 × 一帧像素总数)\quad \text{(像素时钟 帧率 × 一帧像素总数)}(像素时钟帧率×一帧像素总数)lcd_rgb_colorbar.vmodule lcd_rgb_colorbar( input i_sys_clk, // 系统时钟输入pixel clock / PLL源 input i_sys_rst_n, // 系统复位低有效 // // RGB LCD 控制接口输出 // output o_lcd_de, // 数据有效使能Data Enable output o_lcd_hs, // 行同步信号HSYNC output o_lcd_vs, // 场同步信号VSYNC output o_lcd_bl, // 背光控制Back Light output o_lcd_clk, // LCD像素时钟输出 output o_lcd_rst, // LCD复位信号低有效/高有效视屏而定 output [23:0] o_lcd_rgb // RGB888像素数据输出R[23:16] G[15:8] B[7:0] ); // // wire // wire w_lcd_pclk; wire [10:0] w_pixel_xpos; wire [10:0] w_pixel_ypos; wire [10:0] w_h_disp; wire [10:0] w_v_disp; wire [23:0] w_pixel_data; // // clk // clk_div u_clk_div( .i_clk (i_sys_clk), .i_rst_n (i_sys_rst_n), .o_pclk (w_lcd_pclk) ); // // display // lcd_display u_lcd_display( .i_lcd_pclk (w_lcd_pclk), .i_rst_n (i_sys_rst_n), .i_x_pos (w_pixel_xpos), .i_y_pos (w_pixel_ypos), .i_h_disp (w_h_disp), .i_v_disp (w_v_disp), .o_pixel_data(w_pixel_data) ); // // driver // lcd_driver u_lcd_driver( .i_lcd_pclk (w_lcd_pclk), .i_rst_n (i_sys_rst_n), .i_pixel_data(w_pixel_data), .o_pixel_xpos(w_pixel_xpos), .o_pixel_ypos(w_pixel_ypos), .o_h_disp (w_h_disp), .o_v_disp (w_v_disp), .o_data_req (), .o_lcd_de (o_lcd_de), .o_lcd_hs (o_lcd_hs), .o_lcd_vs (o_lcd_vs), .o_lcd_bl (o_lcd_bl), .o_lcd_clk (o_lcd_clk), .o_lcd_rst (o_lcd_rst), .o_lcd_rgb (o_lcd_rgb) ); endmoduleclk_div.vmodule clk_div #( parameter DIV 2 )( input i_clk, input i_rst_n, output o_clk_en, // 时钟使能 output o_pclk // 可选分频时钟 ); // // 内部信号 // reg [$clog2(DIV)-1:0] r_cnt; reg r_clk_en; reg r_pclk; // // 分频逻辑 // always (posedge i_clk or negedge i_rst_n) begin if (!i_rst_n) begin r_cnt 0; r_clk_en 1b0; r_pclk 1b0; end else begin if (r_cnt DIV/2 - 1) begin r_cnt 0; r_clk_en 1b1; r_pclk ~r_pclk; end else begin r_cnt r_cnt 1; r_clk_en 1b0; end end end // // 输出 // assign o_clk_en r_clk_en; assign o_pclk r_pclk; endmodulelcd_driver.v//******************************************************* //** Module name: lcd_driver (Fixed 4.3 800*480) //******************************************************* module lcd_driver( input i_lcd_pclk, //时钟 input i_rst_n, //复位低电平有效 input [23:0] i_pixel_data, //像素数据 output reg [10:0] o_pixel_xpos, //当前像素点横坐标 output reg [10:0] o_pixel_ypos, //当前像素点纵坐标 output reg [10:0] o_h_disp, //LCD屏水平分辨率 (固定输出) output reg [10:0] o_v_disp, //LCD屏垂直分辨率 (固定输出) output reg o_data_req, //数据请求信号 //RGB LCD接口 output reg o_lcd_de, //LCD 数据使能信号 output o_lcd_hs, //LCD 行同步信号 output o_lcd_vs, //LCD 场同步信号 output o_lcd_bl, //LCD 背光控制信号 output o_lcd_clk, //LCD 像素时钟 output o_lcd_rst, //LCD复位 output [23:0] o_lcd_rgb //LCD RGB888颜色数据 ); //*********** 4.3 800*480 参数定义 (固定) *********** // 这些参数直接取自原代码中的 H_SYNC_4384 等定义 parameter H_SYNC 11d128; //行同步 parameter H_BACK 11d88; //行显示后沿 parameter H_DISP 11d800; //行有效数据 (分辨率宽) parameter H_FRONT 11d40; //行显示前沿 parameter H_TOTAL 11d1056; //行扫描周期 parameter V_SYNC 11d2; //场同步 parameter V_BACK 11d33; //场显示后沿 parameter V_DISP 11d480; //场有效数据 (分辨率高) parameter V_FRONT 11d10; //场显示前沿 parameter V_TOTAL 11d525; //场扫描周期 //reg define reg [10:0] h_cnt; //行计数器 reg [10:0] v_cnt; //场计数器 //************************************************** //** main code //************************************************** //RGB LCD 采用DE模式时行场同步信号需要拉高 assign o_lcd_hs 1b1; assign o_lcd_vs 1b1; assign o_lcd_bl 1b1; assign o_lcd_clk i_lcd_pclk; assign o_lcd_rst 1b1; //RGB888数据输出 assign o_lcd_rgb o_lcd_de ? i_pixel_data : 24d0; //像素点x坐标 always (posedge i_lcd_pclk or negedge i_rst_n) begin if(!i_rst_n) o_pixel_xpos 11d0; else if(o_data_req) // 计算当前像素在屏幕内的X位置 o_pixel_xpos h_cnt - H_SYNC - H_BACK; else o_pixel_xpos 11d0; end //像素点y坐标 always (posedge i_lcd_pclk or negedge i_rst_n) begin if(!i_rst_n) o_pixel_ypos 11d0; else if(o_data_req) o_pixel_ypos v_cnt - V_SYNC - V_BACK; else o_pixel_ypos 11d0; end // 固定分辨率输出 (供外部模块使用) always (*) begin o_h_disp H_DISP; o_v_disp V_DISP; end //数据使能信号 (固定逻辑) always (posedge i_lcd_pclk or negedge i_rst_n) begin if(!i_rst_n) o_data_req 1b0; else if( (h_cnt H_SYNC H_BACK) (h_cnt H_SYNC H_BACK H_DISP) (v_cnt V_SYNC V_BACK) (v_cnt V_SYNC V_BACK V_DISP) ) o_data_req 1b1; else o_data_req 1b0; end //行计数器对像素时钟计数 always (posedge i_lcd_pclk or negedge i_rst_n) begin if(!i_rst_n) h_cnt 11d0; else begin if(h_cnt H_TOTAL - 1b1) h_cnt 11d0; else h_cnt h_cnt 1b1; end end //场计数器对行计数 always (posedge i_lcd_pclk or negedge i_rst_n) begin if(!i_rst_n) v_cnt 11d0; else begin if(h_cnt H_TOTAL - 1b1) begin if(v_cnt V_TOTAL - 1b1) v_cnt 11d0; else v_cnt v_cnt 1b1; end end end //数据使能信号延迟寄存DE always (posedge i_lcd_pclk or negedge i_rst_n) begin if(!i_rst_n) o_lcd_de 1b0; else o_lcd_de o_data_req; end endmodulelcd_display.vmodule lcd_display( input i_lcd_pclk, //时钟 input i_rst_n, //复位低电平有效 input [10:0] i_x_pos, //当前像素点横坐标 input [10:0] i_y_pos, //当前像素点纵坐标 input [10:0] i_h_disp, //LCD屏水平分辨率 input [10:0] i_v_disp, //LCD屏垂直分辨率 output reg [23:0] o_pixel_data //像素数据 ); //parameter define parameter WHITE 24hFFFFFF; //白色 parameter BLACK 24h000000; //黑色 parameter RED 24hFF0000; //红色 parameter GREEN 24h00FF00; //绿色 parameter BLUE 24h0000FF; //蓝色 //***************************************************** //** main code //***************************************************** //根据当前像素点坐标指定当前像素点颜色数据在屏幕上显示彩条 always (posedge i_lcd_pclk or negedge i_rst_n) begin if(!i_rst_n) o_pixel_data BLACK; else begin if((i_x_pos 11d0) (i_x_pos i_h_disp/5*1)) o_pixel_data WHITE; else if((i_x_pos i_h_disp/5*1) (i_x_pos i_h_disp/5*2)) o_pixel_data BLACK; else if((i_x_pos i_h_disp/5*2) (i_x_pos i_h_disp/5*3)) o_pixel_data RED; else if((i_x_pos i_h_disp/5*3) (i_x_pos i_h_disp/5*4)) o_pixel_data GREEN; else o_pixel_data BLUE; end end endmodulepin.xdccreate_clock-period20.000-namei_sys_clk-waveform{0.00010.000}[get_ports i_sys_clk]set_property-dict{PACKAGE_PIN U18 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports i_sys_clk]set_property-dict{PACKAGE_PIN N16 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports i_sys_rst_n]set_property-dict{PACKAGE_PIN W18 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[0]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN W19 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[1]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN R16 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[2]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN R17 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[3]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN W20 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[4]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN V20 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[5]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN P18 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[6]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN N17 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[7]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN V17 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[8]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN V18 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[9]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN T17 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[10]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN R18 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[11]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN Y18 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[12]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN Y19 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[13]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN P15 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[14]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN P16 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[15]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN V16 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[16]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN W16 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[17]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN T14 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[18]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN T15 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[19]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN Y17 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[20]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN Y16 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[21]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN T16 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[22]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN U17 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports{o_lcd_rgb[23]}]set_property-dict{PACKAGE_PIN N18 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports o_lcd_hs]set_property-dict{PACKAGE_PIN T20 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports o_lcd_vs]set_property-dict{PACKAGE_PIN U20 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports o_lcd_de]set_property-dict{PACKAGE_PIN M20 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports o_lcd_bl]set_property-dict{PACKAGE_PIN P19 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports o_lcd_clk]set_property-dict{PACKAGE_PIN L17 IOSTANDARD LVCMOS33}[get_ports o_lcd_rst]