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Documento guía para el laboratorio de Circuitos Digitales II Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II Fundación Universitaria los Libertadores Facultad de Ingeniería Programa de Ingeniería Electrónica Laboratorio de Circuitos Digitales II DISEÑO: Módulo VGA Etapa 1: Especificaciones ALEJANDRO CAYCEDO, [email protected] BOGOTA, D.C., Febrero DE 2012

Especificaciones VGA

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especificaciones de funcionamiento e implementacion de una VGA

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  • Documento gua para el laboratorio de Circuitos Digitales II

    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    Fundacin Universitaria los Libertadores

    Facultad de Ingeniera

    Programa de Ingeniera Electrnica

    Laboratorio de Circuitos Digitales II

    DISEO: Mdulo VGA

    Etapa 1:

    Especificaciones

    ALEJANDRO CAYCEDO, [email protected]

    BOGOTA, D.C., Febrero DE 2012

  • Documento gua para el laboratorio de Circuitos Digitales II

    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    Revisin Fecha Autor Descripcin

    1.0

    1/03/2012

    El autor del documento

    Es la versin original del documento

    1.1

    5/03/2012

    El autor del documento

    Se cambian las regiones para las vga_h [0 .. 631],

    vga_v [0 .. 478].

    1.2

    7/03/2012

    El autor del documento

    Se adiciona la seal de reloj al sub modulo

    decodificador de prioridad.

    1.3

    7/03/2012

    El autor del documento

    Se adicionan tres colas de 8x1 para la red pipeline

    en las seales de sin_horizontal, sin_vertical, el

    habilitador de la zona visible en el decodificador

    de prioridad.

    1.4

    15/3/2012

    Laura Daza ,

    [email protected]

    El autor de documento

    Se retiran las colas de las seales sin_horizontal,

    sin_vertical, el habilitador de a zona visible en el

    decodificador de prioridad.

    1.4

    15/3/2012

    Laura Daza ,

    [email protected]

    El autor del documento

    Se corrige el decodificador de prioridad.

    1.4

    15/3/2012

    El autor del documento

    Se corrige el pipeline.

    1.4

    15/3/2012

    El autor del documento

    Se corrigen la interfaz del decodificador de

    prioridad quitando la seal de reloj.

    1.4

    15/3/2012

    El autor del documento

    Se modifica el diagrama de bloques del mdulo

    1.4 26/04/2015 Esteban Florido Vega Se modifica el sub-bloque decodificador de prioridad

    1.4 26/04/2015 Harry Rojas Henao Se modifican tabal de generador de seales de sincronismo

    horizontal

    1.4 26/04/2015 Henry Telles Uribe Se realiza la descripcin del bloque lgica combinacional,

    Se Anexa diagrama de flujo de la VGA

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    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    CONTENIDO 1 Introduccin del mdulo 4: VGA ..................................................................................... 4

    2 Descripcin del modulo ................................................................................................... 5

    2.1 Seal de sincronismo horizontal ..................................................................................... 5

    2.2 Seal de sincronismo vertical .......................................................................................... 6

    2.3 Seal de RGB.................................................................................................................... 6

    2.4 Seal x_vga [9:0] .............................................................................................................. 7

    2.5 Seal y_vga [9:0].............................................................................................................. 7

    2.6 Diseo general del Modulo 4: VGA ................................................................................. 7

    3 Diagrama en bloques del modulo 4: VGA ....................................................................... 8

    3.1 Diagrama General del mdulo 4 ..................................................................................... 8

    3.2 Diagrama de bloques de Sub modulo: Decodificador de prioridad ................................ 9

    3.3 Diagrama de bloques sub modulo Contador 10 bit, x_vga ............................................. 9

    3.4 Diagrama de bloques sub modulo Contador de 10 bit, y_vga ...................................... 10

    4 Pipeline del modulo....................................................................................................... 11

    5 Interfaces del modulo ................................................................................................... 12

    5.1 interfaces modulo 4: VGA ............................................................................................. 12

    5.2 interfaces del sub modulo decodificador de prioridad ................................................. 13

    5.3 interfaces del sub modulo contador 10 bit X_VGA ....................................................... 14

    5.4 interfaces del sub modulo contador 10 bit Y_VGA ....................................................... 14

    6 Diagrama de jerarquas del mdulo .............................................................................. 15

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    1 INTRODUCCIN DEL MDULO 4: VGA El uso de un monitor VGA para este trabajo requiere del diseo de la interface que

    permita saber en que punto exacto se encuentra el trazo y, a su vez, codifique en formato

    RGB de 3 bits el color del pixel que se esta dibujando en ese momento.

    El mdulo VGA se disea bajo el estndar de 640 x 480 y formato de color RGB en 3 bits,

    de tal manera que se pueda dibujar con una paleta de ocho colores, y de forma particular

    con blanco, rojo, verde y azul.

    El mdulo opera con un reloj de 25.172 MHz suministrado por la tarjeta UP2, permitiendo

    que el tiempo necesario para cada pixel sea de 39,7 ns; adems dispone de una entrada

    de control para poder ubicar a los registros y contadores en condiciones iniciales de reset.

    El mdulo en su entrada recibe las tres seales que provienen de los mdulos 2 y 3, las

    cuales contienen la informacin que es decodificada para determinar lo que se debe

    dibujar en cada pixel mediante un decodificador de prioridad; la mayor prioridad lo tienen

    el dibujo del cursor, luego vrtice, triangulo, fondo azul respectivamente.

    El mdulo entrega en dos vectores de 10 bits la informacin de la ubicacin del trazo en X

    en el rango [0 .. 799], y, Y en el rango [0 .. 524]

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    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    2 DESCRIPCIN DEL MODULO El proyecto "TRIANGULO" interacta con un monitor de VGA en estndar de 640 x 480

    permitiendo visualizar el cursor del mouse, los vrtices del tringulo, y el dibujo del

    tringulo final; para esta funcin se requiere del mdulo 4: VGA.

    El mdulo 4: VGA se encarga de generar las seales de sincronizacin horizontal y vertical

    necesarias para ubicar y seguir el trazo que realiza el monitor en coordenadas {X,Y},

    adems de representar cada pixel en la coordenada como una combinacin de los colores

    Rojo, Verde, Azul; Formato RGB[2:0].

    2.1 SEAL DE SINCRONISMO HORIZONTAL

    Teniendo en cuenta las especificaciones que se dan en el documento inmediatamente anterior nos damos cuenta de la necesidad de hacer algunos cambios en las especificaciones del decodificador de prioridad y la seal de sincronismo horizontal. Ahora siguiendo las especificaciones iniciales de la seal de sincronismo horizontal tenemos que:

    La generacin de la seal de sincronismo horizontal se realiza partiendo de un contador

    de 10 bit mdulo 800 y de lgica combinacional, la cual permite decodificar de manera

    temporal el lugar espacial en el que se encuentra el trazo en el monitor VGA. Para el caso

    del trazo de una fila, la seal de sincronismo se divide en cuatro zonas en donde la

    primera de ellas es la zona visible (A) en donde se dibujan los pixeles, las zonas (B)(C)(D)

    son las zonas no visibles. El pulso activo en bajo de sincronismo corresponde a la zona (C).

    A B C D SINCRONISMO HORIZONTAL

    PIXEL [0] PIXEL [631]

    ROJO, VERDE, AZUL

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    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    SINCRONISMO HORIZONTAL

    PARAMETROS A B C D E

    TIEMPO (seg) 2,51E-05 9,53E-07 3,77E-06 1,91E-06 3,17E-05 CICLOS DE RELOJ 632 24 95 48 799

    CONTADOR 0 .. 631 632 .. 655 656 .. 750 751 .. 799 0 .. 799

    Frecuencia de reloj 25,172 MHz

    Tabla.1.1. original de especificaciones de sincronismo horizontal

    En la tabla 1.2. se describen los tiempos y ciclos de reloj para la seal de sincronismo horizontal, esta

    tabla se sujeta a modificacin debido a que se realizaron cambios de la frecuencia del reloj de

    entrada, es decir si seguimos las especificaciones dadas inicialmente tendramos que tener un reloj de

    entrada de 25,7MH de frecuencia para lo cual se hara necesario implementar un divisor de

    frecuencia, sin embargo se decide modificar la frecuencia del reloj de 25,7MH a 25MH para eliminar

    la necesidad del divisor, ahora con este cambio tenemos que someter a cambios los parmetros del

    sincronismo horizontal siguiendo los parmetros de funcionamiento descritos a continuacin.

    Si sabemos que la frecuencia se define como el inverso del periodo entonces podemos fcilmente

    hallar el periodo (tiempo de duracin de cada pixel) de esta manera podremos hallar el tiempo de

    duracin para cada zona definida (A, B, C y D) siguiendo lo anterior tenemos que:

    =1

    (Frecuencia)

    =1

    (Periodo)

    Ahora si sabemos que la frecuencia de nuestro reloj va a ser de 25MH tendramos que reemplazando

    en la ecuacin el periodo por pixel es de 40ns.

    =1

    25 106

    = 40 109ns

    Ahora si el periodo por pixel es de 40ns el tiempo de duracin de cada zona ser el producto entre los

    pixeles recorridos y el periodo por pixel describiendo as la duracin para cada zona.

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    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    ( ) (# )

    =

    = (40 109)(632)

    = 2.528 105

    Ahora entendiendo eso ya podemos calcular los tiempos totales para cada zona.

    SINCRONISMO HORIZONTAL

    PARAMETROS A B C D E

    TIEMPO (seg) 2,528E-05 9,6E-07 3,8E-06 1,92E-06 3,196E-505

    CICLOS DE RELOJ 632 24 95 48 799

    CONTADOR 0.. 631 632.. 655 656.. 750 751.. 799 0.. 799

    Frecuencia de reloj 25MHz

    Tabla.1.2. modificacin de especificaciones de sincronismo horizontal

    Para el caso del sincronizador vertical las especificaciones originales no cambian debido a que la

    seal de reloj dada en el diagrama de bloques est conectada nicamente a la seal de sincronismo

    horizontal y la seal de sincronismo vertical esta descrita por la entrada de la seal fin de cuenta que

    se da una vez el contador horizontal llegue a 799.

    2.2 SEAL DE RGB

    La combinacin de color para cada pixel en la coordenada {X,Y} se representa en formato

    RGB de tres bits saliendo del modulo como vector de [2:0] y corresponde a la combinacin

    de color decodificada de la siguiente manera

    ENTRADA

    CURSOR VERTICE TRIANGULO

    SALIDA R G B

    0 0 0 0 0 1 {FONDO AZUL} 0 0 1 1 0 0 {TRIANGULO} 0 1 0 0 1 0 {VERTICE} 0 1 1 0 1 0 {VERTICE} 1 0 0 1 1 1 {CURSOR} 1 0 1 1 1 1 {CURSOR} 1 1 0 1 1 1 {CURSOR} 1 1 1 1 1 1 {CURSOR}

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    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    2.3 SEAL X_VGA [9:0] La seal x_vga es un vector de 10 bits originada por el contador mdulo 800 y su operacin

    como contador binario ascendente la realiza en un ciclo de reloj de 39,7 ns.

    2.4 SEAL Y_VGA [9:0]

    La seal de y_vga es un vector de 10 bits originada por el contador mdulo 525 y su

    operacin como contador binario ascendente la realiza en un ciclo de reloj de 39,7ns.

    2.5 DISEO GENERAL DEL MODULO 4: VGA

    El mdulo se disea a partir de tres instancias bsicas, a.) Decodificador de prioridad, b.)

    Contador 10 bits x_vga y c.) Contador 10 bits y_vga ; su funcionamiento se sincroniza con

    una seal de reloj con un periodo de 39,7 ns, periodo en el cual todo el mdulo 4: VGA

    debe general las seales de sincronismo y de RGB[2:0].

    3 DIAGRAMA EN BLOQUES DEL MODULO 4: VGA 3.1 DIAGRAMA GENERAL DEL MDULO 4

    PANTALL

    A VGA

    640 X 480

    CONTADOR 10 BIT

    X_VGA [0..799]

    CONTADOR 10 BIT

    Y_VGA [0..524]

    DECODIFICADOR

    DE PRIORIDAD

    rgb[2]

    rgb[1]

    rgb[0]

    cursor

    vertice

    rgb[2:0]

    triangulo

    reloj @ 25.172 MHz

    vga_h

    reloj @ 25.172 MHz sin_horizontal sin_horizontal

    reset sin_vertical

    x_vga [9:0]

    reset fin_cuenta

    vga_v

    sin_vertical

    reset

    y_vga [9:0]

    MODULO 4:VGA

    MODULO 2

    DRIVER_MOUS

    E

    MODULO 3

    REG_TRIANGUL

    O

    x_

    vg

    a[9

    :0]

    y_

    vg

    a[9

    :0]

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    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    3.2 DIAGRAMA DE BLOQUES DE SUB MODULO: DECODIFICADOR DE PRIORIDAD

    Ahora las siguientes modificaciones se harn al decodificador de prioridad teniendo en cuenta que dadas las

    especificaciones de la VGA la entrada de datos debe ser sincrnica. Siendo as vemos que el decodificador de

    prioridad propuesto es un decodificador asncrono y debe ser sncrono debido a que la entrada de reloj est definida

    en el bloque del mismo en conjunto con las entradas de bits RGB.

    A continuacin describiremos el diseo para la etapa de sincronizacin en donde usaremos flip-flops tipo D que se

    describen a continuacin.

    El "flip-flop" tipo D, sigue a la entrada, haciendo transiciones que coinciden con las de la entrada. El trmino "D",

    significa dato; este "flip-flop" almacena el valor que est en la lnea de datos. Se considera como una celda bsica

    de memoria.

    Ahora teniendo en cuenta esto representaremos el diagrama de bloques con la modificacin que se le hizo

    encerrado dentro de la lnea roja.

    A11

    A11

    A11

    cu

    rso

    r

    ve

    rtic

    e

    tria

    ng

    ulo

    vg

    a_h

    vg

    a_v

    rgb[2]

    rgb[1]

    rgb[0]

    DECODIFICADOR DE

    PRIORIDAD

    CLRN

    DPRN

    Q

    DFF

    inst

    CLRN

    DPRN

    Q

    DFF

    inst

    CLRN

    DPRN

    Q

    DFF

    inst

    A11

    A11

    A1

    1

    A11

    A11

    25MH

    A11

    Diagrama De Bloque De Submodulo Decodificador De Prioridad Sncrono

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    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    3.3 DIAGRAMA DE BLOQUES SUB MODULO CONTADOR 10 BIT, X_VGA

    reset reloj

    vga_h

    Sin_horizontal

    Fin_cuenta

    3.4 DIAGRAMA DE BLOQUES SUB MODULO CONTADOR DE 10 BIT, Y_VGA

    reset

    Fin_cuenta

    INSTANCIA CONTADOR BINARIO (10 BITS)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    LOGICA COMBINACIONAL

    1 cuenta_in

    Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9

    CONTADOR 10 BIT Y_VGA [0 .. 524]

    vga_v Sin_vertical

    INSTANCIA CONTADOR BINARIO (10 BITS)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    CONTADOR

    BINARIO

    (UN BIT)

    LOGICA COMBINACIONAL

    1 cuenta_in

    Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9

    CONTADOR 10 BIT X_VGA [0 .. 799]

    y_

    vg

    a[9

    :0]

    x_

    vg

    a[9

    :0]

  • Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    Documento gua para el laboratorio de Circuitos Digitales II En los numerales 3.3 y 3,4 vemos los diagramas de bloque para los contadores de 10Bits (seales de sincronismo). Tambin observamos que dentro del diagrama de

    bloque de estos contadores hay un mdulo de lgica combinacional de la que obtendremos las seales de salida (vga_x), (vga_h), (sin horizontal), (fin_cuenta) y

    (sin_vertical), este mdulo est construido a partir de sentencias que facilitan la implementacin del circuito, debido a que por medio de lgica secuencial se podra

    implementar pero el tamao del circuito se excedera innecesariamente y dado a que los principios de diseo dicen que debemos disear cuidando costos, rea y

    eficiencia se implementa la lgica secuencial. Entonces dicho esto se presenta un esquema general de la VGA como diagrama de flujo para que se haga mucho ms

    fcil la construccin en un lenguaje de descripcin de hardware como VHDL.

    Diagrama de flujo VGA

    VGA

    INICIO

    Horizontal=0.

    Vertical=0

    Horizontal=horizontal +1

    Horizontal=800

    0>=HorizontalHorizontalHorizontalHorizontal=HorizontalHorizontalHorizontalhorizontal

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    4 PIPELINE DEL MODULO

    1 2 3 4 5 6 7 8

    DECODIFICADOR DE PRIORIDAD (1) 11 12 13 14 15 16 17 18

    CONTADOR 10 BIT X_VGA (2) 21 22 23 24 25 26 27 28

    CONTADOR 10 BIT Y_VGA (3) 31 32 33 34 35 36 37 38 x_vga[9:0] x_vga[9:0] x_vga[9:0] x_vga[9:0] x_vga[9:0] x_vga[9:0] x_vga[9:0] x_vga[9:0]

    y_vga[9:0] y_vga[9:0] y_vga[9:0] y_vga[9:0] y_vga[9:0] y_vga[9:0] y_vga[9:0] y_vga[9:0]

    vga_h vga_h vga_h vga_h vga_h vga_h vga_h vga_h

    vga_v vga_v vga_v vga_v vga_v vga_v vga_v vga_v

    fin_cuenta fin_cuenta fin_cuenta fin_cuenta fin_cuenta fin_cuenta fin_cuenta fin_cuenta

    sin_horizontal sin_horizontal sin_horizontal sin_horizontal sin_horizontal sin_horizontal sin_horizontal sin_horizontal

    sin_vertical sin_vertical sin_vertical sin_vertical sin_vertical sin_vertical sin_vertical sin_vertical

    rgb[2:0] rgb[2:0] rgb[2:0] rgb[2:0] rgb[2:0] rgb[2:0] rgb[2:0] rgb[2:0]

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    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    5 INTERFACES DEL MODULO

    5.1 INTERFACES MODULO 4: VGA

    Nombre Tipo Descripcin

    cursor ENTRADA SEAL DE UN BIT, GENERADA POR EL MODULO 2. CUANDO ESTA ACTIVA EN ALTO INDICA QUE SE DIBUJE EL CURSOR DEL MOUSE EN EL VGA. NORMALMENTE SE ENCUENTRA EN BAJO.

    reloj ENTRADA SEAL DE UN BIT, GENERADO POR EL UP2. SEAL DE RELOJ A 25 MHz. RELOJ MAESTRO DEL SISTEMA.

    reset ENTRADA SEAL DE UN BIT, ESTABLECE LA CONDICIN DE RESET PARA TODO EL SISTEMA, REINICIA LOS REGISTROS DE LOS MODULOS 1, 2, 3 Y 4. SEAL ACTIVA EN ALTO

    rgb [2:0] SALIDA SEAL DE 3 BIT, REPRESENTA EN RGB EL COLOR QUE SERA DIBUJADO EN EL VGA EN LAS COORDENADAS ACTUALES . RGB[2] : ROJO; RGB[1] : VERDE; RGB[0]: AZUL.

    sin_horizontal SALIDA SEAL DE UN BIT ACTIVA EN BAJO, GENERA EL SINCRONISMO HORIZONTAL DEL VGA CON UNA DURACIN DE 31.9 s TOTAL, TIEMPO EN BAJO DE 3.77 s.

    sin_vertical SALIDA SEAL DE UN BIT ACTIVA EN BAJO, GENERA EL SINCRONISMO VERTICAL DEL VGA CON UNA DURACIN DE 16 ms TOTAL, TIEMPO EN BAJO DE 64 s.

    triangulo ENTRADA SEAL DE UN BIT, GENERADA POR EL MODULO 3. CUANDO ESTA ACTIVA EN ALTO INDICA QUE SE DIBUJE EL TRIANGULO EN EL VGA. NORMALMENTE SE ENCUENTRA EN BAJO

    vertice ENTRADA SEAL DE UN BIT, GENERADA POR EL MODULO 3. CUANDO ESTA ACTIVA EN ALTO INDICA QUE SE DIBUJE EL VERTICE EN EL VGA. NORMALMENTE SE ENCUENTRA EN BAJO

    x_vga [9:0] SALIDA SEAL DE 10 BIT, CONTIENE EL VALOR DE LA POSICIN EN X DEL VGA, VALOR ENTRE [0 .. 799], REPRESENTACIN BINARIA.

    y_vga [9:0] SALIDA SEAL DE 10 BIT, CONTIENE EL VALOR DE LA POSICIN EN Y DEL VGA, VALOR ENTRE [0 .. 525], REPRESENTACIN BINARIA.

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    5.2 INTERFACES DEL SUB MODULO DECODIFICADOR DE PRIORIDAD

    Nombre Tipo Descripcin

    cursor ENTRADA SEAL DE UN BIT, GENERADA POR EL MODULO 2. CUANDO ESTA ACTIVA EN ALTO INDICA QUE SE DIBUJE EL CURSOR DEL MOUSE EN EL VGA. NORMALMENTE SE ENCUENTRA EN BAJO.

    triangulo ENTRADA SEAL DE UN BIT, GENERADA POR EL MODULO 3. CUANDO ESTA ACTIVA EN ALTO INDICA QUE SE DIBUJE EL TRIANGULO EN EL VGA. NORMALMENTE SE ENCUENTRA EN BAJO

    vertice ENTRADA SEAL DE UN BIT, GENERADA POR EL MODULO 3. CUANDO ESTA ACTIVA EN ALTO INDICA QUE SE DIBUJE EL VERTICE EN EL VGA. NORMALMENTE SE ENCUENTRA EN BAJO

    vga_h ENTRADA SEAL DE UN BIT, ACTIVA EN ALTO CUANDO EL CONTADOR SE ENCUENTRA EN LA REGION [0 .. 631]

    vga_v ENTRADA SEAL DE UN BIT, ACTIVA EN ALTO CUANDO EL CONTADOR SE ENCUENTRA EN LA REGION [0 .. 478]

    rgb[0] SALIDA SEAL DE UN BIT, REPRESENTA EN RGB EL COLOR AZUL QUE SERA DIBUJADO EN EL VGA EN LAS COORDENADAS ACTUALES .

    rgb[1] SALIDA SEAL DE UN BIT, REPRESENTA EN RGB EL COLOR VERDE QUE SERA DIBUJADO EN EL VGA EN LAS COORDENADAS ACTUALES .

    rgb[2] SALIDA SEAL DE UN BIT, REPRESENTA EN RGB EL COLOR ROJO QUE SERA DIBUJADO EN EL VGA EN LAS COORDENADAS ACTUALES .

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    5.3 INTERFACES DEL SUB MODULO CONTADOR 10 BIT X_VGA

    Nombre Tipo Descripcin

    reloj ENTRADA SEAL DE UN BIT, GENERADO POR EL UP2. SEAL DE RELOJ A 25 MHz. RELOJ MAESTRO DEL SISTEMA.

    reset ENTRADA SEAL DE UN BIT, ESTABLECE LA CONDICIN DE RESET PARA TODO EL SISTEMA, REINICIA LOS REGISTROS DE LOS MODULOS 1, 2, 3 Y 4. SEAL ACTIVA EN ALTO

    fin_cuenta SALIDA SEAL DE UN BIT ACTIVA EN ALTO, INDICA CUANDO EL CONTADOR X_VGA A TERMINADO DE CONTAR. SE ACTIVA CUANDO X_VGA[799].

    sin_horizontal SALIDA SEAL DE UN BIT ACTIVA EN BAJO, GENERA EL SINCRONISMO HORIZONTAL DEL VGA CON UNA DURACIN DE 31.77 s TOTAL, TIEMPO EN BAJO DE 3.8 s.

    vga_h SALIDA SEAL DE UN BIT, ACTIVA EN ALTO CUANDO EL CONTADOR SE ENCUENTRA EN LA REGION [0 .. 631]

    x_vga [9:0] SALIDA SEAL DE 10 BIT, CONTIENE EL VALOR DE LA POSICIN EN X DEL VGA, VALOR ENTRE [0 .. 799], REPRESENTACIN BINARIA.

    5.4 INTERFACES DEL SUB MODULO CONTADOR 10 BIT Y_VGA

    Nombre Tipo Descripcin

    reset ENTRADA SEAL DE UN BIT, ESTABLECE LA CONDICIN DE RESET PARA TODO EL SISTEMA, REINICIA LOS REGISTROS DE LOS MODULOS 1, 2, 3 Y 4. SEAL ACTIVA EN ALTO

    fin_cuenta ENTRADA SEAL DE UN BIT ACTIVA EN ALTO, INDICA CUANDO EL CONTADOR X_VGA A TERMINADO DE CONTAR. SE ACTIVA CUANDO X_VGA[799]. INDICA QUE EL CONTADOR VERTICAL DEBE HACER N+1

    sin_vertical SALIDA SEAL DE UN BIT ACTIVA EN BAJO, GENERA EL SINCRONISMO VERTICAL DEL VGA CON UNA DURACIN DE 16 ms TOTAL, TIEMPO EN BAJO DE 64 s.

    vga_v SALIDA SEAL DE UN BIT, ACTIVA EN ALTO CUANDO EL CONTADOR SE ENCUENTRA EN LA REGION [0 .. 478]

  • Documento gua para el laboratorio de Circuitos Digitales II

    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    Nombre Tipo Descripcin

    y_vga [9:0] SALIDA SEAL DE 10 BIT, CONTIENE EL VALOR DE LA POSICIN EN Y DEL VGA, VALOR ENTRE [0 .. 524], REPRESENTACIN BINARIA.

    6 DIAGRAMA DE JERARQUAS DEL MDULO

    JERARQUIA DEL SISTEMA TRIANGULO

    SISTEMA TRIANGULO

    MODULO 1: DRIVER_MOUSE

    MODULO 2: CURSOR_VERTICE

    MODULO 3: REG_TRIANGULO

    MODULO 4: VGA

    DECODIFICADOR DE PRIORIDAD

    CONTADOR 10BIT X_VGA

    CONTADOR 10BIT Y_VGA

    LOGICA COMBINACIONAL

    CONTADOR 10 BITS

    LOGICA COMBINACIONAL

    CONTADOR 10 LOGICA BITS COMBINACIONAL

    CONTADOR 1 BIT CONTADOR 1 BIT

  • Documento gua para el laboratorio de Circuitos Digitales II

    Ing. Luis Alejandro Caycedo Villalobos Circuitos Digitales II

    6.1 SEAL DE SINCRONISMO VERTICAL

    La generacin de la seal de sincronismo vertical se realiza partiendo de un contador

    de 10 bit modulo 525 y de lgica combinacional, la cual permite decodificar de manera

    temporal el lugar espacial en el que se encuentra el trazo en el monitor VGA. Para el caso

    del trazo de una por columna, la seal de sincronismo se divide en cuatro zonas en donde

    la primera de ellas es la zona visible (A) en donde se dibujan los pixeles, las zonas

    (B)(C)(D) son las zonas no visibles. El pulso activo en bajo de sincronismo corresponde a la

    zona (C).