FPGA：VGA Pmod

FPGAが何ものかを勉強するために手にしたArty A7-35T。多くの事ができるが、FPGAプログラミング大全を読み進めるには、画像出力がないのため、VGAのPmodを購入した。

Pmodは4つのジャンパーを備えているが、高速動作する中央の２か所に差し込む形で使う。

２章のソースコードを試す訳だが、本にはすべてのコードが載っている訳ではないので、

書籍のサポートページからサンプルをDLさせていただく。https://www.shuwasystem.co.jp/support/7980html/6326.html

これまでの知識でなんとなく、記載している内容がわかるとところと、わからない部分があるがまずまず動作の確認を進める。

特に困る事もないので、詳細は割愛するが、patten_vgaを実行してみた。

PCのモニターにVGA出力されてくる。いままでマイコンで液晶とかOLEDに文字を表示したりというのばかりで、

こういうの経験がないので感動する。

さて読み進めて第２章の課題としてグラデーショ表示があるのでやってみる。

その前に、完全に理解できなくてもグラデーションする前のソースの理解を進める。

横に８分割、縦に4分割　（横HSIZE=80、縦VSIZE=120）

この分割の色を決めている変数rgb_0、とrgb_1は

wire [2:0] rgb_0 = (HCNT-HBLANK+10'd1)/HSIZE;

HCNTは水平位置で、HBLANKは非表示区間の長さ160にあたる。

HBLANKを引いた値をHSIZEで割り算したが位置によって0から7までの３ビットでrgb_0になる

今度は垂直方向

wire [2:0] rgb_1 = (((VCNT-VBLANK)/VSIZE)&1)==0 ? 3'd7-rgb_0: rgb_0;

(VCNT-VBLANK)/VSIZE)は、垂直方向の位置VCNTから非表示区間分VBLANKを引いてVSIZE（120）で割った数になる。＆１で論理和をとると、上から000と001と交互に入る事になる。

==0なのでゼロと等しい時は、7からrgb_0を引いた数が、rgb_1に入り、等しくない時はrgb_0がそのまま入る事になる。

最終的なrgb_1の３ビットは位置より以下になる。

これを24ビットのVGA_R, VGA_G, VGA_Bにする。

{ {8{rgb_1[2]}}, {8{rgb_1[1]}}, {8{rgb_1[0]}} };

の部分だがこれは連接演算子という処理をしている。

例えば、A＝2'b01なら2{A}という表記はAの２ビットを連接させるという意味で2{A}＝4’ｂ0101になる。

8{rgb_1[2]}は、rgb_1[2]は１ビットで０または１でそれを8個連接させるのでrgb_1[2]が0なら８’ｂ00000000、1なら８’ｂ11111111となる。

これが8{rgb_1[2]}、8{rgb_1[1]}、8{rgb_1[0]}と並ぶので

例えば、rgb_1が101なら

24’ｂ11111111 00000000 11111111

になる。

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