VGA技术的应用还主要基于VGA显示卡的计算机、笔记本等设备,而在一些既要求显示彩色高分辨率图像又没有必要使用计算机的设备上,VGA技术的应用却很少见到。本文对嵌入式VGA显示的实现方法进行了研究。基于这种设计方法的嵌入式VGA显示系统,可以在不使用VGA显示卡和计算机的情况下,实现VGA图像的显示和控制。系统具有成本低、结构简单、应用灵活的优点,可广泛应用于超市、车站、飞机场等公共场所的广告宣传和提示信息显示,也可应用于工厂车间生产过程中的操作信息显示,还能以多媒体形式应用于日常生活。
(4)数据源及其接口:要提高VGA显示的效率,就要不断更新数据,同时还要保证实时性,因此需要非常高的接口速度。VGA显示卡虽可达到100Mbps的数据更新速度,但是一般设备、特别是嵌入式设备达不到这么高的速度,而且大多数情况下也不需要这么高的数据更新率。目前常用接口为EPP接口、USB接口、TCP/IP、RS232C/485等。其中TCP/IP、EPP接口和USB接口是基于计算机的,速度较快;TCP/IP、RS232C/485是基于网络通信的接口,其中RS485速度虽慢,但应用广泛且容易实现远程控制。
在数据源为低速接口时,可以考虑采用Flash或者SM存储卡等预先存储一些常用的图像显示数据和字库文件,在更新数据时直接应用这些数据,从而加快显示缓存的更新速度。这样既能满足高分辨率图像的显示,又能满足文字信息数据的快速更新。刚时为了存储更多的图像,可以先存储JPEG格式图像,再由控制器解码成BMP位图图像后送到显示缓存显示,这样就相对扩展了Flash的存储空间。同时,由于图像的解码速度要大大快于数据源接口的速度,也就相应提高了显示缓存的数据更新速度。
实现VGA显示,除了实现时序控制,还必须有其他功能单元的支持才能实现完整的图像显示。
(1)控制器:VGA显示有多种模式,需要通过控制器实现模式间切换,还需要对显示的内容进行接收、处理和显示。所以控制器的性能越高,数据更新和显示效果就越好。
(2)显示数据缓存区:VGA显示要求显存速度快、容量大。读速度要达到65MHz以上,存储容量至少要2MB。可采用高速SRAM或SDRAM作为显示数据缓存。
(3)数模转换器DAC:VGA显示对数模转换DAC有如下要求:一是高速转换,转换的速度应该在80MHz或以上;二是同步性好,能保证R、G、B三路信号的同步性;三是有相应的精度。可选择一种包括3路8位高速D/A的专用视频芯片。