Programa de pintura VGA: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Projecte de: Adam Klein, Ian Strachan, Brandon Slater

El projecte que ens vam proposar completar era emmagatzemar, analitzar i mostrar informació d’un ratolí USB en forma de programa de pintura. La idea darrere del projecte és poder connectar el ratolí i els cables VGA a la placa Basys dels ports integrats i fer que el ratolí es mostri com un quadrat mòbil al monitor, canviant els colors diferents quan es fan clic esquerra i dreta. usat. En essència, crearíem un controlador per utilitzar el ratolí amb la placa base i tenir el monitor com a verificació de la funcionalitat. El que realment va acabar va ser la creació d’un programa de dibuix amb la placa base com a sistema d’entrada i un sistema de captura de dades semi-funcional per al ratolí.

En aquesta instrucció, desglossarem els passos de l'entrada del ratolí a la sortida vga.

Pas 1: motivació i problema

Motivació:

La principal motivació del nostre projecte era crear un controlador de ratolí per a la placa Basys3 que els futurs estudiants del CPE 133 podrien utilitzar per als seus projectes finals en el futur. Tot i això, vam fer aquesta idea un pas més enllà creant un programa de pintura, que també podrien construir els futurs estudiants.

Problema:

El problema que vam descobrir va ser que no hi ha cap mòdul clar del ratolí a punt per descarregar i utilitzar per a la placa Basys3. Per solucionar aquest problema, vam intentar crear-ne un nosaltres mateixos. En fer-ho, ens esforcàvem per crear un mòdul de ratolí que permetés als futurs estudiants implementar més fàcilment l’entrada del ratolí en els seus projectes.

Pas 2: Obtenir la informació de bits en brut des de la base USB

• Gran part del que vam fer pel ratolí en aquest projecte provenia de la documentació de Basys3. A partir de la petita guia del port USB Basys d’aquest pdf, vam trobar que la placa Basys té un rellotge integrat per llegir bits a la velocitat adequada des de dispositius USB.
• Bàsicament, el ratolí envia bits a usb a partir d’un estat inactiu, llegeix 32 bits que representen l’estat dels ratolins, la posició x i la posició y i, finalment, acaba amb un altre bit inactiu. Per fer-ho, el component d’entrada del ratolí utilitza un registre de desplaçament i un comptador de 32 bits on el registre de desplaçament s’utilitza per emmagatzemar 32 bits de dades entrants del ratolí i el comptador de 32 bits s’utilitza per comptar el nombre de bits que s’emmagatzemen permetent l’estat registre per restablir i emmagatzemar el següent conjunt de 32 bits entrants.
• A continuació es poden descarregar el codi del registre de desplaçament, el comptador de 32 bits i el lector de dades, així com el fitxer de restriccions adaptat al nostre ús del port USB com a entrada

Pas 3: analitzar la informació USB

• Després de crear l'entrada del ratolí al component usb, el pas següent va ser crear els components usb bits a informació d'informació vectorial que fessin que les dades rebudes pel ratolí fossin llegibles per al vga.
• Aquest component utilitza una màquina d’estats que pren el conjunt de bits produïts per l’entrada del ratolí a usb i es mou pels estats en funció de si s’han introduït nous bits que canvien l’estat i la posició del ratolí.
• El diagrama de blocs dels dos primers passos del projecte es mostra aquí i els dos fitxers vhdl serveixen per provar la implementació del ratolí mitjançant els LED basys (una prova que malauradament no s’ha superat mai) i per emetre el flux de bits des de l’USB port per velocitzar i posicionar els vectors que el VGA pot utilitzar.
• La imatge al costat del diagrama de blocs anterior és una petita instantània (Instructables no ens permet mostrar la imatge ampla completa) de la informació de bits que hem trobat a la documentació bàsica per completar aquest pas.

Pas 4: mostrar la imatge pintada sobre VGA i editar el que es dibuixa

• El cable VGA té 14 bits de sortida, 4 bits per a cadascun dels tres colors i un bit per a la sincronització horitzontal i vertical.

• OtherVGA és el mòdul VGA proporcionat i funciona de la següent manera:

  • El monitor es divideix en blocs de 40x30 de 16x16 píxels per a una pantalla de resolució de 640x480, tal com es veu a la imatge superior. El mòdul selecciona una adreça de bloc per representar un dels 1200 blocs del monitor. L'adreça del bloc es selecciona mitjançant la següent equació: address = 40y + x
  • El color es representa mitjançant un senyal de 12 bits que es correlaciona amb un valor RRRRGGGGBBBB que acolora el bloc seleccionat.

• El nostre codi de control, VGAtest i VGAtestconst, funciona de la següent manera:

  • Primer estableix el bloc seleccionat al centre del monitor.
  • El color del bloc es determina mitjançant 12 commutadors al tauler, que defineixen el valor RRRRGGGGBBBB.
  • Els quatre botons direccionals del tauler canvien l'adreça seleccionada. Per exemple, prement el botó dret s'afegirà 1 a l'adreça, seleccionant el bloc a la dreta del bloc anterior. En prémer el botó cap avall, s’afegirà 40 a l’adreça, seleccionant el bloc que hi ha a sota del bloc anterior.
  • El botó central s’utilitza per establir tots els valors de color a 0 quan es prem. Això vol dir que es comporta com un botó d'esborrar que és fàcil d'utilitzar per l'usuari, de manera que no ha de girar tots els commutadors a 0 per esborrar-lo.
• La darrera imatge és el diagrama de blocs del controlador. És bastant ampli, ja que inclou components del mòdul i és possible que no es mostri completament.

Pas 5: gaudiu de la vostra creació

Enllaçat aquí hi ha un lapse de temps ràpid de la diversió que podeu tenir amb el projecte final, fins i tot només amb els interruptors i els botons del tauler base com a entrada.

Gràcies per llegir!