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1. 實驗簡介

在HDMI測試實驗中講解了HDMI顯示原理和顯示方式，本實驗介紹如何使用FPGA實現(xiàn)字符顯示，通過這個實驗更加深入的了解HDMI的顯示方式。

2. 實驗原理

實驗通過字符轉(zhuǎn)換工具將字符轉(zhuǎn)換為16進制coe文件存放到單端口的ROM IP 核中，再從ROM 中把轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)讀取出來顯示到HDMI上。

3. 程序設(shè)計

字符顯示例程是在HDMI顯示的基礎(chǔ)上增加了一個osd_display的模塊，“osd_display”模塊是用來讀取存儲在Rom ip核里轉(zhuǎn)換后的字符信息，并在指定區(qū)域顯示。程序框圖如下圖所示：

osd_display模塊包含timing_gen_xy 模塊和osd_rom模塊。Osd_rom里存儲的字符數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)為1，OSD的區(qū)域顯示ROM中的前景紅色（顯示ALINX芯驛），如果數(shù)據(jù)是0，OSD的區(qū)域顯示數(shù)據(jù)為背景色（彩條）。

在“timing_gen_xy”模塊是根據(jù)HDMI時序標準定義了“x_cnt”和“y_cnt”兩個計數(shù)器并由這兩個計數(shù)器產(chǎn)生了HDMI顯示的“x”坐標和“y”坐標。程序中用“vs_edge”和“de_falling”分別表示場同步開始信號和數(shù)據(jù)有效結(jié)束信號。其原理如下圖所示：

timing_gen_xy模塊端口

下面介紹如何存儲文字信息的ROMIP，首先需要生成能夠被Pango FPGA識別的.dat文件。

1）在軟件工具及驅(qū)動文件夾下找到“FPGA字模提取”工具。

2）雙擊.exe文件打開工具

3）在提取工具的“字符輸入”框中輸入需要顯示的字符，字體和字符高度可以自定義選擇。設(shè)置完成后點擊“轉(zhuǎn)換”按鈕，在界面左下角可以看到轉(zhuǎn)換后的字符點陣大小，點陣的寬和高在程序中是需要用到的

點陣的寬和高這里位152x33需要跟osd_display程序中定義的一致：

4）點擊“保存”按鈕，將文件保存到本例程源文件目錄下，需要注意的是在保存類型下應(yīng)該選擇PGL（*.dat）,點擊“保存”按鈕即可。

轉(zhuǎn)換后的字符已經(jīng)成了8bit的數(shù)值文件，一個字節(jié)代表8個時鐘的像素，所以在從Rom IP核中讀取dat文件的值，需要判斷每一位的值，如果值為1，顯示紅色前景色，否則顯示背景色：

5）調(diào)用單端口Rom IP核的過程和調(diào)用其他IP 核一樣，打開菜單下的“IP Compiler”， "并按如下進行設(shè)置:

在彈出的界面中地址位寬、數(shù)據(jù)位寬、dat文件及類型進行設(shè)置，設(shè)置完成后按Generate即可生成osd_rom IP:

Rom IP核在“osd_display”模塊中例化如下：

osd_display模塊端口

4.試驗現(xiàn)象

連接好開發(fā)板和顯示器，連接方式參考《HDMI測試實驗》教程，需要注意，開發(fā)板的各個連接器不要帶電熱插拔，下載好試驗程序，可以看到顯示器顯示以彩條為背景的字符。開發(fā)板做為HDMI輸出設(shè)備，只能通過HDMI顯示設(shè)備來顯示，不要試圖通過筆記本電腦的HDMI接口來顯示，因為筆記本也是輸出設(shè)備。

默認字符顯示的位置在X坐標和Y坐標都是9的地方顯示，另外用戶可以修改下面的pos_y和pos_x的判斷條件將字符顯示在顯示屏的任意位置：