[筆記]VGA時序及其原理


  顯示器掃描方式分為逐行掃描和隔行掃描:逐行掃描是掃描從屏幕左上角一點開始,從左像右逐點掃描,每掃描完一行,電子束回到屏幕的左邊下一行的起始位置,在這期間,CRT對電子束進行消隱,每行結束時,用行同步信號進行同步;當掃描完所有的行,形成一幀,用場同步信號進行場同步,並使掃描回到屏幕左上方,同時進行場消隱,開始下一幀。隔行掃描是指電子束掃描時每隔一行掃一線,完成一屏后在返回來掃描剩下的線,隔行掃描的顯示器閃爍的厲害,會讓使用者的眼睛疲勞。 

  完成一行掃描的時間稱為水平掃描時間,其倒數稱為行頻率;完成一幀(整屏)掃描的時間稱為垂直掃描時間,其倒數稱為場頻率,即刷新一屏的頻率,常見的有60Hz,75Hz等等。標准的VGA顯示的場頻60Hz,行頻31.5KHz。

  行場消隱信號:是針對老式顯像管的成像掃描電路而言的。電子槍所發出的電子束從屏幕的左上角開始向右掃描,一行掃完需將電子束從右邊移回到左邊以便掃描第二行。在移動期間就必須有一個信號加到電路上,使得電子束不能發出。不然這個回掃線會破壞屏幕圖像的。這個阻止回掃線產生的信號就叫作消隱信號,場信號的消隱也是一個道理。

  顯示帶寬:帶寬指的顯示器可以處理的頻率范圍。如果是60Hz刷新頻率的VGA,其帶寬達640x480x60=18.4MHz,70Hz的刷新頻率1024x768分辨率的SVGA,其帶寬達1024x768x70=55.1MHz。

  時鍾頻率:以640x480@59.94Hz(60Hz)為例,每場對應525個行周期(525=10+2+480+33),其中480為顯示行。每場有場同步信號,該脈沖寬度為2個行周期的負脈沖,每顯示行包括800點時鍾,其中640點為有效顯示區,每一行有一個行同步信號,該脈沖寬度為96個點時鍾。由此可知:行頻為525*59.94=31469Hz,需要點時鍾頻率:525*800*59.94約25MHz.

一、VGA時序分析:

  VESA中定義行時序和場時序都需要同步脈沖(Sync a)、顯示后沿(Back porch b)、顯示時序段(Display interval c)和顯示前沿(Front porch d)四部分。VGA工業標准顯示模式要求:行同步,場同步都為負極性,即同步脈沖要求是負脈沖

  由VGA的行時序可知:沒一行都有一個負極性行同步脈沖(Sync a),是數據行的結束標志,同時也是下一行的開始標志。在同步脈沖之后為顯示后沿(Back porch b),在顯示時序段(Display interval c)顯示器為亮的過程,RGB數據驅動一行上的每一個像素點,從而顯示一行。在一行的最后為顯示前沿(Front porch d)。在顯示時間段(Display interval c)之外沒有圖像投射到屏幕是插入消隱信號。同步脈沖(Sync a)、顯示后沿(Back porch b)和顯示前沿(Front porch d)都是在行消隱間隔內(Horizontal Blanking Interval),當消隱有效時,RGB信號無效,屏幕不顯示數據。

  VGA的場時序與行時序基本一樣,每一幀的負極性脈沖(Sync a)是一幀的結束標志,同時也是下一幀的開始標志。而顯示數據是一幀的所有行數據。

下面以800x600@60Hz分辨率威力詳細講解VGA時序:

VGA 800x600@60Hz所需時鍾頻率:VGA_CLK=1056x628x60=39790080~40MHz;


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