VGA原理.pdf

### VGA原理概述 #### 1. 显示器基础概念 - **像素与分辨率**：显示器的基本单位是像素，像素间的距离定义为点距。分辨率是指显示器整屏显示的像素数量，是衡量显示质量的重要指标之一。例如，点距为0.28mm的15英寸显示器最高分辨率为1024×768。 #### 2. 显示器的显示方式 - **APA（全点寻址）显示方式**：现代显示器普遍采用APA图形显示方式，这种方式允许任意像素点被独立寻址，使得显示器能够显示复杂的图像和文字。 #### 3. 显示器尺寸与扫描方式 - **显示器尺寸**：显示器尺寸通常以对角线长度来衡量，如14英寸、15英寸等。 - **扫描方式**：包括**逐行扫描**（从屏幕左上角开始逐行扫描至右下角）和**隔行扫描**（每隔一行扫描一次，再返回扫描剩余行）。目前大部分显示器采用逐行扫描方式，因为它能提供更好的图像质量和减少眼睛疲劳。 #### 4. 扫描频率与显示带宽 - **扫描频率**：分为水平扫描频率（行频率）和垂直扫描频率（刷新频率）。例如，标准VGA显示模式下的场频为60Hz，行频为31.5kHz。 - **显示带宽**：指显示器可以处理的频率范围，反映了显示器的处理能力。例如，60Hz刷新频率的VGA显示模式，其带宽可达18.4MHz。 #### 5. 显示卡技术发展 - **显示卡的发展历程**：从最早的MDA（单色显示适配器）到CGA（彩色图形显示适配器），再到EGA（增强型图形适配器），最终演化为VGA（视频图形阵列适配器）。VGA采用了模拟视频信号输出，相比于之前的数字信号输出，在色彩过渡方面更加平滑，更符合人眼视觉感受。 - **高性能显示卡**：TVGA和SVGA是性能高于VGA并与之兼容的显示适配卡。为了支持Windows系统的加速需求，AVGA（加速VGA）应运而生，这类显示卡在SVGA的基础上增加了更多的硬件支持，成为当前主流的显示卡类型。 #### 6. 显示卡内部结构 - **显示卡组成**：主要包括图形处理芯片、视频存储器及BIOS芯片等。AVGA类型的显示卡通常由一块集成的AVGA芯片担任控制器角色，其中图形加速控制器对于提升图形处理能力至关重要。 #### 7. FPGA在VGA中的应用 - **FPGA设计应用**：在FPGA设计中，可以使用较少的资源生成VGA的各种控制信号。比如在RHicSP2200BFPGA开发板/学习板上，利用VGA接口可以在显示器上显示文字和简单图形。这种设计不仅可以作为VGA显示设计的参考案例，还能帮助开发者更好地理解VGA的工作原理和技术细节。 VGA原理不仅涵盖了显示器的基础概念和技术特点，还包括了显示卡的发展历史及其内部结构，同时也涉及到了FPGA在VGA设计中的具体应用。这对于从事电子设计工作的专业人士来说是非常有价值的参考资料。