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Animação VGA

Animação VGA

 

No modo VGA a tela é dividida em pontos (pixels) que são separados por linhas e colunas. Geralmente a imagem possui 480 linhas e 600 colunas e somente um pixel é aceso de cada vez. Para formarmos uma tela, utilizamos o efeito da  persistência da visão utilizado também no projeto Multiplexação de display de 6 algarismos.É extremamente recomendável que leia-se a página do Padrão de Cores VGA pois este projeto está intimamente ligado a ele.

O projeto descrito a seguir é um exemplo de circuito lógico sequencial, descrito em VHDL e simulado software ModelSim®-Altera, utilizando um testbench.

Os equipamentos necessários para a implementação do projeto são:

  • 1x Kit CPLD 7064;
  • 1x Monitor com porta VGA;
  • 1x Placa de interface VGA;
  • 1x Adaptador para matriz de contatos

Lógica de Funcionamento

Este projeto difere do Padrão de Cores em apenas dois aspectos. Possui um contador de baixa frequência e um mutiplexador que avalia o estado da contagem. 

Figura 1 - Diagrama de blocos

Animação

Um bloco conta os pulsos do clock de baixa frequência (Clock2). O valor do contador é transmitido pelo sinal Tela, que varia de 0 a 5 e é lido pelo bloco Padrões.

 
   ANIMACAO: process(CLOCK2)
   begin
   if (CLOCK2'event) and (CLOCK2='1') then
      if RESET = '1' then
         TELA <= "000";
      else
         if TELA = "101" then
            TELA <= "000";
         else 
            TELA <= TELA + "001";
         end if;
       end if;
     end if;
   end process ANIMACAO;
 

Padrões

Um mutiplexador seleciona o tipo de padrão a ser mostrado no monitor a partir do valor (Tela) apresentado pelo contador.

PADROES: process(CLOCK2,CONT_X)
   begin
      case TELA is
      when "000"  =>
         if CONT_X <100 then
            RGB <= "001";
         end if;
         if (CONT_X>=100 and CONT_X<200) then
            RGB <= "010";
         end if;
         if (CONT_X>=200 and CONT_X<300) then
            RGB <= "011";
         end if;
         if (CONT_X>=300 and CONT_X<400) then
            RGB <= "100";
         end if;
         if (CONT_X>=400 and CONT_X<500) then
            RGB <= "101";
         end if;
         if (CONT_X>=500) then
            RGB <= "110";
         end if;
      when "001"  =>
         if CONT_X <100 then
            RGB <= "010";
         end if;
         if (CONT_X>=100 and CONT_X<200) then
            RGB <= "011";
         end if;
         if (CONT_X>=200 and CONT_X<300) then
            RGB <= "100";
         end if;
         if (CONT_X>=300 and CONT_X<400) then
            RGB <= "101";
         end if;
         if (CONT_X>=400 and CONT_X<500) then
            RGB <= "110";
         end if;
         if (CONT_X>=500) then
            RGB <= "001";
         end if;
      when "010"  =>
         if CONT_X <100 then
            RGB <= "011";
         end if;
         if (CONT_X>=100 and CONT_X<200) then
            RGB <= "100";
         end if;
         if (CONT_X>=200 and CONT_X<300) then
            RGB <= "101";
         end if;
         if (CONT_X>=300 and CONT_X<400) then
            RGB <= "110";
         end if;
         if (CONT_X>=400 and CONT_X<500) then
            RGB <= "001";
         end if;
         if (CONT_X>=500) then
            RGB <= "010";
         end if;
      when "011"  =>
         if CONT_X <100 then
            RGB <= "100";
         end if;
         if (CONT_X>=100 and CONT_X<200) then
            RGB <= "101";
         end if;
         if (CONT_X>=200 and CONT_X<300) then
            RGB <= "110";
         end if;
         if (CONT_X>=300 and CONT_X<400) then
            RGB <= "001";
         end if;
         if (CONT_X>=400 and CONT_X<500) then
            RGB <= "010";
         end if;
         if (CONT_X>=500) then
            RGB <= "011";
         end if;        
       when "100"  =>
         if CONT_X <100 then
            RGB <= "101";
         end if;
         if (CONT_X>=100 and CONT_X<200) then
            RGB <= "110";
         end if;
         if (CONT_X>=200 and CONT_X<300) then
            RGB <= "001";
         end if;
         if (CONT_X>=300 and CONT_X<400) then
            RGB <= "010";
         end if;
         if (CONT_X>=400 and CONT_X<500) then
            RGB <= "011";
         end if;
         if (CONT_X>=500) then
            RGB <= "100";
         end if;         
      when others  =>
         if CONT_X <100 then
            RGB <= "110";
         end if;
         if (CONT_X>=100 and CONT_X<200) then
            RGB <= "001";
         end if;
         if (CONT_X>=200 and CONT_X<300) then
            RGB <= "010";
         end if;
         if (CONT_X>=300 and CONT_X<400) then
            RGB <= "011";
         end if;
         if (CONT_X>=400 and CONT_X<500) then
            RGB <= "100";
         end if;
         if (CONT_X>=500) then
            RGB <= "101";
         end if;
         
      end case; 
   end process PADROES;

Outros blocos

Outros blocos, simulação e montagem do projeto são iguais ao projeto Padrão VGA.

Arquivos de Projeto

 

Para o download do projeto completo, clique aqui.

O arquivo está no formato "zip", e inclui, entre outros:

   - O arquivo de projeto do Quartus , no formato ".qpf"

   - A descrição no formato VHDL , no formato".vhd"

   - O arquivo para gravação do CPLD, no formato ".pof".

    - O test bench utilizado na simulação , no formato ".vhd"

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