Pilotage d’un écran VGA

Figure 1 : Connecteurs VGA  

La norme VGA
La première des choses à faire pour pouvoir afficher est de générer les signaux de synchronisation de l'écran VGA.
VGA (Video Graphics Adapter) est une norme de signal vidéo que l’on trouve principalement dans les ordinateurs individuels. Les 5 signaux principaux (en dehors des masses et de l'alimentation) sont HS, VS, R, G et B.
Cette norme VGA initialement créée pour les écrans à tubes cathodiques est également supportée par les écrans plats que vous utiliserez.
Le connecteur VGA permet de relier le système générateur de vidéo (le plus souvent l’ordinateur) au moniteur.

L'affichage sur un écran VGA est réalisé à l'aide d'un spot lumineux qui traverse un écran, comme on peut le voir sur la figure 2. Il est nécessaire ici d'avoir deux signaux de synchronisation, un signal HS de synchronisation horizontale qui va permettre au spot de passer d'une ligne à une autre, en fait de faire un retour à gauche de l'écran. Un signal VS de synchronisation verticale qui va permettre un retour du coin en bas à droite de l'écran au coin en haut à gauche de l'écran.
Le faisceau d’électron est dévié selon un parcours horizontal de gauche à droite de l’écran, puis retour à la ligne avec décalage vers le bas et ceci jusqu’à atteindre le point le plus bas à droite. Dans ce parcours, l’information RGB est utilisée pour contrôler l’intensité du faisceau d’électrons. Cela donnera selon le cas un point de couleur rouge, bleu ou vert (couleurs primaires) plus ou moins intenses, l’oeil humain percevant une couleur résultante de ces trois points très proches physiquement.

Figure 2 : principe de l'affichage VGA

Table 1 : Table des durées de synchronisation

Les valeurs des temps de synchronisation et d'affichage sont données par la table 1.
Ces valeurs correspondent à un signal de synchronisation, qui a la même forme pour la synchronisation horizontale et la synchronisation verticale, et qui est représenté sur la figure 3.

Figure 3 : Forme du signal de synchronisation

Pour afficher des couleurs sur l'écran, il est nécessaire d'avoir des signaux qui nous indiquent quelle couleur pour quel pixel, c'est le rôle des signaux R, G et B. Pour la carte Spartan3, ces signaux fonctionnent en tout ou rien et les couleurs que l'on peut générer en fonction de la valeur de ces signaux sont résumées dans la table 2.