FPGA：图形 LCD 面板- 图形

作者：时间：2024-01-15 来源：EEPW编译收藏

图形 LCD 面板 3 - 图形

让我们研究一下生成图形视频数据的 3 种方法。

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/202401/454788.htm

栅格化位图

在 LCD 上显示图形的经典（且简单）方法是将光栅化位图数据保存到 RAM 中。
我们将在这里使用一个 blockram。

我们在这里显示一个 128x32 像素的小位图（非常适合 4Kbits 块内存）：

// Use a blockram to hold the graphical data wire [7:0] BitmapData; blockram_8x512 RAM_bitmap(.clk(clk), .rd_adr({CounterY[4:0],CounterX[4:1]}), .data_out(BitmapData)); // Let's say we need 4 bits at a time wire [3:0] LCD_Bitmap4 = CounterX[0] ? BitmapData[3:0] : BitmapData[7:4]; // Display the data into a chessboard pattern wire [3:0] LCD_BitmapChessboard = (CounterY[5] ^ CounterX[5]) ? 4'b000 : LCD_Bitmap4 ^ {4{CounterY[5]}};

上面未显示RAM的写入方式。最简单的方法是将其视为ROM（RAM内容是FPGA配置的一部分，在FPGA运行时不会改变）。

下面是一个微距镜头：

光栅化位图的缺点是需要足够大的 RAM 来保存位图的每个像素的状态。使用内部FPGARAM的成本很高，因此通常使用外部RAM。

现在，让我们探索更多创建图形的原始方法。

曲线 y=F（x）

假设我们想要显示一个 y=F（x）波形，就像正弦波一样。
这出乎意料地容易做到。我们将“Y”值保存到一个块函数中，并通过读取RAM并将这些值与“CounterY”（当前行号）进行比较来逐行生成图片。

// We assume CounterX and CounterY are available: // CounterX is the pixel number of the current line // CounterY is the line number // We use a RAM to hold the "Y" values // Y=F(CounterX) wire [7:0] RAM_Y_value; blockram_8x512 RAM_FXY(.clk(clk), .rd_adr(CounterX), .data_out(RAM_Y_value)); // check for equality between the "Y" values and "CounterY" reg grcpeq1; always @(posedge clk) grcpeq1 <= (RAM_Y_value==CounterY); reg grcpeq2; always @(posedge clk) grcpeq2 <= grcpeq1; // check for "greater-than" between the "Y" values and "CounterY" reg grcp1; always @(posedge clk) grcp1 <= (RAM_Y_value>CounterY); reg grcp2; always @(posedge clk) grcp2 <= grcp1; // display a pixel if equality, or if "CounterY" is between 2 successive "Y" values wire FXpix= grcpeq2 | (grcp1 ^ grcp2);

以下是使用 F（x）=cos（x*2*pi/480）*sin（x*2*pi/480*4）的结果：

旋转缩放

Rotozoom 是显示具有线性几何变形的位图的有效方法。特别是，这允许轻松旋转和缩放图片。
在下面的实现中，我们在屏幕上显示一个旋转的棋盘图案。

reg [15:0] X0, Y0, X1, Y1;always @(posedge clk)if(Vsync) begin X0 <= 0; Y0 <= 0; X1 <= 0; Y1 <= 0;end else if(Hsync) begin X0 <= X1 - 100; Y0 <= Y1 + 400; X1 <= X1 - 100; Y1 <= Y1 + 400;end elsebegin X0 <= X0 + 400; Y0 <= Y0 + 100;end // Display a chessboard pattern by XOR'ing the MSB of X and Y counters // You could also display a rotozoomed bitmap by feeding X and Y to a bitmap in a RAM wire rotozoom_pix = X0[15] ^ Y0[15];

这被简化了，因为增量值是固定的（400 和 100 以上）。您可能希望在实际实现中改变它们。通过改变系数，您可以旋转和缩放棋盘。

这是与上一个波形混合的结果：