基于FPGA的串口传图SDRAM缓存VGA显示 _串口

【基于FPGA的串口传图SDRAM缓存VGA显示】简介
在DE2开发板上，使用串口接收PC上的Qt程序发送的640*480彩色图片，以格式存入SDRAM ，通过VGA显示在屏幕上。
开发板：DE2
开发工具： II 13.0 +10.5 SE
全局时钟：50M
VGA时钟：25M
SDRAM时钟：100M
总体结构
上图是系统的总体结构，省略了PLL模块，实际上两个fifo都在SDRAM控制器内部。
一共5个模块：PLL、串口接收、数据合并、SDRAM控制器、VGA控制器
模块介绍

文章插图
PLL模块负责生成三路时钟：
串口接收模块
波特率：
数据位：8
校验：无
停止位：1
串口模块负责接收PC发送的数据。
串口模块还是用之前的，不做修改。接口如下：
module uart_rx(inputclk,inputrst_n,// uart rxinputrx,// output data & validoutput regvalid,output reg [7:0]data);
数据合并模块
由于使用格式存储彩色图片，所以要把串口接收到的单字节数据合并为16bit位宽的格式数据。接口如下：

module data_merge(inputclk,inputrst_n,// input data & validinputiValid,input[7:0]iData,// output data & validoutput regoValid,output reg[15:0]oData);

文章插图
sdram控制器模块
SDRAM控制器模块负责存储图片，该SDRAM控制器是大佬写的，不过其本质上是根据友晶提供的SDRAM控制器改良的，咱要站在巨人的肩膀上前行。接口如下：

module Sdram_Control_2Port(//	HOST SideinputREF_CLK;//sdram control clockinputOUT_CLK;//sdram output clockinputRESET_N;//System Reset//	FIFO Write Side 1input[`DSIZE-1:0]WR_DATA;//Data inputinputWR;//Write Requestinput	[`ASIZE-1:0]WR_MIN_ADDR;//Write start addressinput	[`ASIZE-1:0]WR_MAX_ADDR;//Write max addressinput	[8:0]WR_LENGTH;//Write lengthinputWR_LOAD;//Write register load & fifo clearinputWR_CLK;//Write fifo clock//	FIFO Read Side 1output[`DSIZE-1:0]RD_DATA;//Data outputinputRD;//Read Requestinput	[`ASIZE-1:0]RD_MIN_ADDR;//Read start addressinput	[`ASIZE-1:0]RD_MAX_ADDR;//Read max addressinput	[8:0]RD_LENGTH;//Read lengthinputRD_LOAD;//Read register load & fifo clearinputRD_CLK;//Read fifo clock//STATUS Sideoutputbusy;//	SDRAM Sideoutput[`ROWSIZE-1:0]SA;//SDRAM address outputoutput[1:0]BA;//SDRAM bank addressoutputCS_N;//SDRAM Chip SelectsoutputCKE;//SDRAM clock enableoutputRAS_N;//SDRAM Row address StrobeoutputCAS_N;//SDRAM Column address StrobeoutputWE_N;//SDRAM write enableinout[`DSIZE-1:0]DQ;//SDRAM data busoutput[`DSIZE/8-1:0]DQM;//SDRAM data mask linesoutputSDR_CLK;//SDRAM clock);

VGA控制器模块
VGA控制器负责产生VGA时序，驱动显示屏。
使用友晶资料盘里面的VGA控制器。接口如下：

module	VGA_Ctrl	(//	Host Sideinput[7:0]	iRed;input[7:0]	iGreen;input[7:0]	iBlue;output[20:0]	oAddress;output[10:0]	oCurrent_X;output[10:0]	oCurrent_Y;outputoRequest;//	VGA Sideoutput[7:0]	oVGA_R;output[7:0]	oVGA_G;output[7:0]	oVGA_B;output	regoVGA_HS;output	regoVGA_VS;outputoVGA_SYNC;outputoVGA_BLANK;outputoVGA_CLOCK;//	Control SignalinputiCLK;inputiRST_N;	);

顶层模块例化上面这些模块即可。
Qt上位机程序
自己用Qt写了一个串口传图程序，可以读取640*480分辨率的彩色图片，将格式的图片转，再通过串口发送，如图：
效果演示