VGA显示 - 2012级彩条.ppt

Copyright ? 2009 VGA显示 大纲 主要内容 视频接口发展史 VGA - DVI - HDMI - DisplayPort VGA显示原理 * VGA接口定义 VGA接口的详细描述 * VGA接口分析 VGA接口传输的仍然是模拟信号 如果是以数字方式生成的图像信息，需通过D/A转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。 对于模拟显示设备，如模拟CRT显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动显像管生成图像；而对于LCD等数字显示设备，显示设备中需配备相应的A/D转换器，将模拟信号转变为数字信号。在经过D/A和A/D二次转换后，不可避免地造成了一些图像细节的损失。VGA接口应用于CRT显示器无可厚非，但用于数字电视之类的显示设备，则在转换过程中，会导致图像损失，使显示效果略微下降。 * 大纲 主要内容 视频接口发展史 VGA - DVI - HDMI - DisplayPort VGA显示原理 * 基本概念 像素 一幅平面图像，根据人眼对细节分辨力有限的视觉特性，总可以看成是由许许多多的小单元组成。在图像处理系统中，这些组成画面的细小单元称为像素。像素越小，单位面积上的像素数目就越多，由其构成的图像就越清晰。 图像帧 电视系统中，把构成一幅图像（一幅显示画面）的所有像素称为一帧。每帧图像由许多像素组成。 * VGA信号 VGA接口包含5个有效的信号 行同步信号（Hsync）和场同步信号（Vsync） 数字信号，用于视频同步 Hsync信号标志开始下一行扫描 Vsync信号代表开始新一帧图像显示 红、绿、蓝基色（R, G, B） 模拟信号，颜色控制 * VGA显示原理 基于CRT的VGA显示原理 * 基于CRT的VGA显示 VGA显示 如上图所示，由电子枪发射出的电子束，在偏转线圈所产生的磁场的作用下，按从左到右，从上到下的顺序依次轰击荧光屏。荧光屏上涂有荧光粉，在电子束轰击下发光。 尽管基于CRT的VGA显示已不是当今主流，但许多显示设备使用的时序仍然是源自CRT。 * VGA光栅扫描 VGA光栅扫描过程 按光栅扫描方式可分为逐行扫描和隔行扫描，在这里我们以逐行扫描为例。在完成从左到右的水平扫描后，电子束需要水平回归进行垂直扫描下一行，这个时间段内，不宜提供任何RGB信号，以免干扰屏幕上的图像。因此需要作消隐处理。 垂直回归同理，也需要作消隐处理。 * VGA控制 根据VGA电子束扫描规律，可以使用两个计数器来描述电子束运动轨迹，进而控制VGA显示 以800*600@72Hz分辨率为例，水平（V）方向共有1040个像素，水平方向的计数器需计数到1040；垂直（H）方向共有666个像素，垂直方向的计数器需计数到666。用户通过这两个计数器的计数值进而知道电子束运动的轨迹。 例如：如果需要在屏幕上某个位置上显示，只需在水平和垂直方向的计数器计数到该位置时，给出相应的RGB值即可。 800*600@72Hz的像素时钟是50MHz，所以水平方向计数器的计数值可根据50MHz的脉冲而变，垂直方向计数器的计数值可根据水平方向是否完成计数而变。 * VGA显示 VGA时序（800*600@72Hz） 水平（H）方向需显示1400个像素，垂直（V）方向需显示666行，但显示屏上的水平方向有效数据只有800个像素，垂直方向有效数据只有600行。 同步脉冲、前/后沿、边沿区间内均不显示。详细信息见下页 * VGA显示时序 视频显示时序 * 同步信号 同步信号 无论是行同步信号，还是场同步信号，其“结构”都类似，都是由同步头和有效视频组成的 图中红色部分即为同步头，由前沿、后沿和同步脉冲组成。 * 行信号 行信号 一个完整的行信号是由行同步信号和RGB信号组成的。 一个行信号，就是点亮显示器的某一行。 发送完一个行信号就点亮一行，发送两个行信号就点亮两行，依次类推。以800*600@60Hz的分辨率为例，一个行信号里要包含800个RGB信号。 * 行信号（续） 行信号时序解析（见上页） 消隐信号：即在同步头信号区间内，不要发送RGB信号。在同步头前沿区间内，应连续发送40个时钟周期，同步头脉冲区间内发送128个时钟周期，同步头后沿区间内发送88个时钟周期。 有效视频信号：即要显示出来的像素点。这时，应继续发送800个时钟周期，每个时钟周期应伴随着有效的RGB信号，完成之后，这一行信号就发送完毕了。当连续发送600个这样的有效行信号后整个屏幕将被点亮。 综上，可以得出有效的行信号：128+88+800+40=1056 * 场信号 场信号 场信号是由若干行同步信号和有效的行信号组成的。 以800*600@60Hz为例，就要发送600个行信号。 * 场信号（续） 场信号时序解析（见上页） 消隐信