图形(Graphics)

一、颜色

1. RGB

   用户可以使用Rgb包在硬件中建模颜色。这个Rgb包使用RgbConfig类作为参数并指定每个通道的比特数:

   case class RgbConfig(rWidth : Int,gWidth : Int,bWidth : Int){
       def getWidth = rWidth + gWidth + bWidth
   }
   
   case class Rgb(c: RgbConfig) extends Bundle{
       val r = UInt(c.rWidth bits)
       val g = UInt(c.gWidth bits)
       val b = UInt(c.bWidth bits)
   }
   

   这些类可以按如下使用：

   val config = RgbConfig(5,6,5)
   val color = Rgb(config)
   color.r := 31
   

二、VGA

1. VGA总线

   VGA总线通过VGA包定义：

   case class Vga (rgbConfig: RgbConfig) extends Bundle with IMasterSlave{
       val vSync = Bool()
       val hSync = Bool()
   
       val colorEn = Bool()  //High when the frame is inside the color area
       val color = Rgb(rgbConfig)
   
       override def asMaster() = this.asOutput()
   }
   

2. VGA时序(timings)

   VGA时序可以通过使用VgaTimings包在硬件中建模:

   case class VgaTimingsHV(timingsWidth: Int) extends Bundle {
       val colorStart = UInt(timingsWidth bits)
       val colorEnd = UInt(timingsWidth bits)
       val syncStart = UInt(timingsWidth bits)
       val syncEnd = UInt(timingsWidth bits)
   }
   
   case class VgaTimings(timingsWidth: Int) extends Bundle {
       val h = VgaTimingsHV(timingsWidth)
       val v = VgaTimingsHV(timingsWidth)
   
       def setAs_h640_v480_r60 = ...
       def driveFrom(busCtrl : BusSlaveFactory,baseAddress : Int) = ...
   }
   

3. VGA控制器

   VGA控制器的定义如下：

   case class VgaCtrl(rgbConfig: RgbConfig, timingsWidth: Int = 12) extends Component {
       val io = new Bundle {
           val softReset = in Bool()
           val timings   = in(VgaTimings(timingsWidth))
   
           val frameStart = out Bool()
           val pixels     = slave Stream (Rgb(rgbConfig))
           val vga        = master(Vga(rgbConfig))
   
           val error      = out Bool()
       }
       // ...
   }
   

   frameStart是一个信号, 在每一帧的开始脉冲一个周期。

   pixels是一种色彩流, 用于在需要时提供给VGA接口。

   当需要对像素进行传输但没有对象时, error会拉高。