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标题: ZYNQ条记（十九）：VDMA VGA 输出分辨率可调 [打印本页]

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作者: 农民    时间: 2025-5-11 02:45
标题: ZYNQ条记（十九）：VDMA VGA 输出分辨率可调
版本：Vivado2020.2（Vitis）
  使命：以 VDAM IP 为焦点实现 VGA 彩条图像显示，同时支持输出分辨率可调。
  （PS 端写入彩条数据到 DDR 通过 VDMA 读取出来输出给 VGA 进行显示）
  目录
一、介绍
二、硬件设计
（1）整体系统框架
（2）VTC 配置
（3）Clock 时钟配置
（4）RGB888_to_444 
（5）连线
三、软件设计
（1）clk_wiz
（2）display_ctrl
（3）main.c
四、效果

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一、介绍

        本例基于上次例程进行优化，实现 VGA 彩条图像显示的同时，支持输出分辨率可调，以满足差别视频分辨率的需求。
        参考了正点原子的例程，但有所差别，他是通过 AXI GPIO 读取 LCD装备型号 ID 判断并配置分辨率。而我使用 VGA 进行显示且大多数 VGA 显示器都支持多种分辨率输入，对于差别型号 VGA 显示器各有差别，以是就直接通过PS端主动调节输出分辨率即可。本次只设计三种 VGA 分辨率可调：640*480@60Hz、800x600@60Hz、1280*720@60Hz。
       
二、硬件设计

（1）整体系统框架

        框架和 “条记十八”内里一致，区别在于时钟IP配置为可动态调节，PS端通过 GP 接口可对其输出时钟进行配置，别的还将 RGB888_to_444 模块进行优化并封装为带 vid_io_rtl 范例接口输入的 IP核，使BD设计视图更加简洁清晰。
        基本原理、相关 IP 介绍、系统框架搭建参考：ZYNQ条记（十八）：VDMA VGA彩条显示

（2）VTC 配置

        在之前配置的基础上添加 AXI-Lite 接口，如许 PS 端可以通过 GP 接口对其进行配置

（3）Clock 时钟配置

        差别分辨率像素时钟差别，以是必要对应输出差别频率的时钟，Clock IP 启用动态配置功能，可以看到 IP 增长了一组 AXI-Lite 接口。如许 PS 端可以通过 GP 接口对其输出时钟频率进行重新配置。

（4）RGB888_to_444 

        之前的 RGB888_to_444 是作为模块添加到 bd设计中，将Video Out 输出的 RGB888 数据进行截位与拼接，输出 RGB444 格式数据。为了让 bd 设计更加简洁规范，把它封装为有关带 vid_io_rtl 范例接口输入的 IP 核，以毗连 Video Out IP 的视频信号接口。

1. `timescale 1ns / 1ps
2. module RGB888_to_444(
3.     input  wire         vid_hsync,  //  输入行同步信号
4.     input  wire         vid_vsync,  //  输入场同步信号
5.     input  wire [23:0]  RGB888,     //  24位RGB888输入 (R[23:16], G[15:8], B[7:0])
6.     output wire         hsync,      //  输出行同步信号
7.     output wire         vsync,      //  输出场同步信号
8.     output wire [11:0]  RGB444      //  12位RGB444输出 (R[11:8], G[7:4], B[3:0])
9. );
10.     assign vsync    =   vid_vsync;
11.     assign hsync    =   vid_hsync;
12.     assign RGB444   =   {RGB888[23:20], RGB888[15:12], RGB888[7:4]}; // 截取RGB888各通道的高4位，组合成RGB444  
13. endmodule

复制代码

        IP 封装以及接口定义参考：ZYNQ条记（十七）：IP核封装与接口定义

（5）连线

        完成关键信号连线，连线环境如图所示：

        再运行主动毗连，最后整体 bd 设计部门如图所示：设计检查、Generate Output Products、 Create HDL Wrapper、管脚约束、Gnerate Bitstream、Export Hardware（包含比特流文件）、启动Vitis

三、软件设计

（1）clk_wiz

        "xclk_wiz.h" 是Vitis提供的关于时钟IP核相关的库函数头文，"clk_wiz.h" 是自己编写的用于定义时钟相关寄存器的头文件。
clk_wiz.h  :

1. #ifndef CLK_WIZ_H_
2. #define CLK_WIZ_H_
4. #include "xil_types.h"
6. #define CLK_SR_OFFSET    0x04    //Status Register
7. #define CLK_CFG0_OFFSET  0x200   //Clock Configuration Register 0
8. #define CLK_CFG2_OFFSET  0x208   //Clock Configuration Register 2
9. #define CLK_CFG23_OFFSET 0x25C   //Clock Configuration Register 23
11. void clk_wiz_cfg(u32 clk_device_id,double freq);
13. #endif /* CLK_WIZ_H_ */

复制代码

clk_wiz.c  :

1. #include "xclk_wiz.h"
2. #include "clk_wiz.h"
3. #include "xparameters.h"
5. #define CLK_WIZ_IN_FREQ 100  //时钟IP核输入100Mhz
7. XClk_Wiz clk_wiz_inst;       //时钟IP核驱动实例
9. //时钟IP核动态重配置
10. //参数1:时钟IP核的器件ID
11. //参数2:时钟IP核输出的时钟 单位：MHz
12. void clk_wiz_cfg(u32 clk_device_id,double freq)
13. {
14.         double div_factor = 0;
15.         u32 div_factor_int = 0,dviv_factor_frac=0;
16.         u32 clk_divide = 0;
17.         u32 status = 0;
19.         //初始化XCLK_Wiz
20.         XClk_Wiz_Config *clk_cfg_ptr;
21.         clk_cfg_ptr = XClk_Wiz_LookupConfig(clk_device_id);
22.         XClk_Wiz_CfgInitialize(&clk_wiz_inst,clk_cfg_ptr,clk_cfg_ptr->BaseAddr);
24.         if(freq <= 0)
25.                 return;
26.         //配置时钟倍频/分频系数
27.         XClk_Wiz_WriteReg(clk_cfg_ptr->BaseAddr,CLK_CFG0_OFFSET,0x00000a01);  //10倍频，1分频
28.         //计算分频系数
29.         div_factor = CLK_WIZ_IN_FREQ * 10 / freq;
30.         div_factor_int = (u32)div_factor;
31.         dviv_factor_frac = (u32)((div_factor - div_factor_int) * 1000);
32.         clk_divide = div_factor_int | (dviv_factor_frac<<8);
33.         //配置分频系数
34.         XClk_Wiz_WriteReg(clk_cfg_ptr->BaseAddr,CLK_CFG2_OFFSET,clk_divide);
35.         //加载重配置的参数
36.         XClk_Wiz_WriteReg(clk_cfg_ptr->BaseAddr,CLK_CFG23_OFFSET,0x00000003);
37.         //获取时钟IP核的状态，判断是否重配置完成
38.         while(1){
39.                 status = XClk_Wiz_ReadReg(clk_cfg_ptr->BaseAddr,CLK_SR_OFFSET);
40.                 if(status&0x00000001)    //Bit0 Locked信号
41.                         return ;
42.         }
43. }

复制代码

（2）display_ctrl

        这一部门使用的正点原子的代码，display_ctrl.c 和.h 是用于实现 VTC 配置的，不外做了一些微调（本例没用到GPIO）。同时还有一个 lcd_modes.h 包含差别分辨率格式的时序配置参数，同样适用于 VGA 显示器。代码如下：
display_ctrl.c

1. /************************************************************************/
2. /*                                                                                                                                                */
3. /*        display_ctrl.c        --        Digilent Display Controller Driver                                */
4. /*                                                                                                                                                */
5. /************************************************************************/
6. /*        Author: Sam Bobrowicz                                                                                                */
7. /*        Copyright 2014, Digilent Inc.                                                                                */
8. /************************************************************************/
9. /*  Module Description:                                                                                                 */
10. /*                                                                                                                                                */
11. /*                This module provides an easy to use API for controlling a            */
12. /*                Display attached to a Digilent system board via VGA or HDMI.         */
13. /*                run-time resolution setting and seamless framebuffer-swapping         */
14. /*                for tear-free animation.                                                                                 */
15. /*                                                                                                                                                */
16. /*                To use this driver, you must have a Xilinx Video Timing                 */
17. /*                 Controller core (vtc), Xilinx axi_vdma core, a Digilent                 */
18. /*                axi_dynclk core, a Xilinx AXI Stream to Video core, and either  */
19. /*                a Digilent RGB2VGA or RGB2DVI core all present in your design.  */
20. /*                See the Video in or Display out reference projects for your     */
21. /*                system board to see how they need to be connected. Digilent     */
22. /*                reference projects and IP cores can be found at                                 */
23. /*                www.github.com/Digilent.                                                                                 */
24. /*                                                                                                                                                */
25. /*                The following steps should be followed to use this driver:                */
26. /*                1) Create a DisplayCtrl object and pass a pointer to it to                 */
27. /*                   DisplayInitialize.                                                                                        */
28. /*                2) Call DisplaySetMode to set the desired mode                                        */
29. /*                3) Call DisplayStart to begin outputting data to the display        */
30. /*                4) To create a seamless animation, draw the next image to a                */
31. /*                   framebuffer currently not being displayed. Then call                 */
32. /*                   DisplayChangeFrame to begin displaying that frame.                        */
33. /*                   Repeat as needed, only ever modifying inactive frames.                */
34. /*                5) To change the resolution, call DisplaySetMode, followed by        */
35. /*                   DisplayStart again.                                                                                        */
36. /*                                                                                                                                                */
37. /*                                                                                                                                                */
38. /************************************************************************/
39. /*  Revision History:                                                                                                        */
40. /*                                                                                                                                                 */
41. /*                2/20/2014(SamB): Created                                                                                */
42. /*                11/25/2015(SamB): Changed from axi_dispctrl to Xilinx cores                */
43. /*                                                  Separated Clock functions into dynclk library */
44. /*                                                                                                                                                */
45. /************************************************************************/
46. /*
47. * TODO: It would be nice to remove the need for users above this to access
48. *       members of the DisplayCtrl struct manually. This can be done by
49. *       implementing get/set functions for things like video mode, state,
50. *       etc.
51. */
54. /* ------------------------------------------------------------ */
55. /*                                Include File Definitions                                                */
56. /* ------------------------------------------------------------ */
58. /*
59. * Uncomment for Debugging messages over UART
60. */
61. //#define DEBUG
63. #include "display_ctrl.h"
64. #include "xdebug.h"
65. #include "xil_io.h"
67. /* ------------------------------------------------------------ */
68. /*                                Procedure Definitions                                                        */
69. /* ------------------------------------------------------------ */
71. /***        DisplayStop(DisplayCtrl *dispPtr)
72. **
73. **        Parameters:
74. **                dispPtr - Pointer to the initialized DisplayCtrl struct
75. **
76. **        Return Value: int
77. **                XST_SUCCESS if successful.
78. **                XST_DMA_ERROR if an error was detected on the DMA channel. The
79. **                        Display is still successfully stopped, and the error is
80. **                        cleared so that subsequent DisplayStart calls will be
81. **                        successful. This typically indicates insufficient bandwidth
82. **                        on the AXI Memory-Map Interconnect (VDMA<->DDR)
83. **
84. **        Description:
85. **                Halts output to the display
86. **
87. */
88. int DisplayStop(DisplayCtrl *dispPtr)
89. {
90.         /*
91.          * If already stopped, do nothing
92.          */
93.         if (dispPtr->state == DISPLAY_STOPPED)
94.         {
95.                 return XST_SUCCESS;
96.         }
98.         /*
99.          * Disable the disp_ctrl core, and wait for the current frame to finish (the core cannot stop
100.          * mid-frame)
101.          */
102.         XVtc_DisableGenerator(&dispPtr->vtc);
104.         /*
105.          * Update Struct state
106.          */
107.         dispPtr->state = DISPLAY_STOPPED;
109.         //TODO: consider stopping the clock here, perhaps after a check to see if the VTC is finished
111.         return XST_SUCCESS;
112. }
113. /* ------------------------------------------------------------ */
115. /***        DisplayStart(DisplayCtrl *dispPtr)
116. **
117. **        Parameters:
118. **                dispPtr - Pointer to the initialized DisplayCtrl struct
119. **
120. **        Return Value: int
121. **                XST_SUCCESS if successful, XST_FAILURE otherwise
122. **
123. **        Errors:
124. **
125. **        Description:
126. **                Starts the display.
127. **
128. */
129. int DisplayStart(DisplayCtrl *dispPtr)
130. {
131.         XVtc_Timing vtcTiming;
132.         XVtc_SourceSelect SourceSelect;
134.         xdbg_printf(XDBG_DEBUG_GENERAL, "display start entered\n\r");
135.         /*
136.          * If already started, do nothing
137.          */
138.         if (dispPtr->state == DISPLAY_RUNNING)
139.         {
140.                 return XST_SUCCESS;
141.         }
143.         /*
144.          * Configure the vtc core with the display mode timing parameters
145.          */
146.         vtcTiming.HActiveVideo = dispPtr->vMode.width;        /**< Horizontal Active Video Size */
147.         vtcTiming.HFrontPorch = dispPtr->vMode.hps - dispPtr->vMode.width;        /**< Horizontal Front Porch Size */
148.         vtcTiming.HSyncWidth = dispPtr->vMode.hpe - dispPtr->vMode.hps;                /**< Horizontal Sync Width */
149.         vtcTiming.HBackPorch = dispPtr->vMode.hmax - dispPtr->vMode.hpe + 1;                /**< Horizontal Back Porch Size */
150.         vtcTiming.HSyncPolarity = dispPtr->vMode.hpol;        /**< Horizontal Sync Polarity */
151.         vtcTiming.VActiveVideo = dispPtr->vMode.height;        /**< Vertical Active Video Size */
152.         vtcTiming.V0FrontPorch = dispPtr->vMode.vps - dispPtr->vMode.height;        /**< Vertical Front Porch Size */
153.         vtcTiming.V0SyncWidth = dispPtr->vMode.vpe - dispPtr->vMode.vps;        /**< Vertical Sync Width */
154.         vtcTiming.V0BackPorch = dispPtr->vMode.vmax - dispPtr->vMode.vpe + 1;;        /**< Horizontal Back Porch Size */
155.         vtcTiming.V1FrontPorch = dispPtr->vMode.vps - dispPtr->vMode.height;        /**< Vertical Front Porch Size */
156.         vtcTiming.V1SyncWidth = dispPtr->vMode.vpe - dispPtr->vMode.vps;        /**< Vertical Sync Width */
157.         vtcTiming.V1BackPorch = dispPtr->vMode.vmax - dispPtr->vMode.vpe + 1;;        /**< Horizontal Back Porch Size */
158.         vtcTiming.VSyncPolarity = dispPtr->vMode.vpol;        /**< Vertical Sync Polarity */
159.         vtcTiming.Interlaced = 0;                /**< Interlaced / Progressive video */
161.         /* Setup the VTC Source Select config structure. */
162.         /* 1=Generator registers are source */
163.         /* 0=Detector registers are source */
164.         memset((void *)&SourceSelect, 0, sizeof(SourceSelect));
165.         SourceSelect.VBlankPolSrc = 1;
166.         SourceSelect.VSyncPolSrc = 1;
167.         SourceSelect.HBlankPolSrc = 1;
168.         SourceSelect.HSyncPolSrc = 1;
169.         SourceSelect.ActiveVideoPolSrc = 1;
170.         SourceSelect.ActiveChromaPolSrc= 1;
171.         SourceSelect.VChromaSrc = 1;
172.         SourceSelect.VActiveSrc = 1;
173.         SourceSelect.VBackPorchSrc = 1;
174.         SourceSelect.VSyncSrc = 1;
175.         SourceSelect.VFrontPorchSrc = 1;
176.         SourceSelect.VTotalSrc = 1;
177.         SourceSelect.HActiveSrc = 1;
178.         SourceSelect.HBackPorchSrc = 1;
179.         SourceSelect.HSyncSrc = 1;
180.         SourceSelect.HFrontPorchSrc = 1;
181.         SourceSelect.HTotalSrc = 1;
183.         XVtc_SelfTest(&(dispPtr->vtc));
185.         XVtc_RegUpdateEnable(&(dispPtr->vtc));
186.         XVtc_SetGeneratorTiming(&(dispPtr->vtc), &vtcTiming);
187.         XVtc_SetSource(&(dispPtr->vtc), &SourceSelect);
188.     /*
189.          * Enable VTC core, releasing backpressure on VDMA
190.          */
191.         XVtc_EnableGenerator(&dispPtr->vtc);
193.         dispPtr->state = DISPLAY_RUNNING;
195.         return XST_SUCCESS;
196. }
198. /* ------------------------------------------------------------ */
200. /***        DisplayInitialize(DisplayCtrl *dispPtr,u16 vtcId)
201. **
202. **        Parameters:
203. **                dispPtr - Pointer to the struct that will be initialized
204. **                vtcId - Device ID of the VTC core as found in xparameters.h
205. **
206. **        Return Value: int
207. **                XST_SUCCESS if successful, XST_FAILURE otherwise
208. **
209. **        Errors:
210. **
211. **        Description:
212. **                Initializes the driver struct for use.
213. **
214. */
215.   int DisplayInitialize(DisplayCtrl *dispPtr, u16 vtcId)
216. {
217.         int Status;
218.         XVtc_Config *vtcConfig;
220.         /*
221.          * Initialize all the fields in the DisplayCtrl struct
222.          */
223.         dispPtr->state = DISPLAY_STOPPED;
224.         dispPtr->vMode = VMODE_1280x720;//原代码为VMODE_800x480;
226.         /* Initialize the VTC driver so that it's ready to use look up
227.          * configuration in the config table, then initialize it.
228.          */
229.         vtcConfig = XVtc_LookupConfig(vtcId);
230.         /* Checking Config variable */
231.         if (NULL == vtcConfig) {
232.                 return (XST_FAILURE);
233.         }
234.         Status = XVtc_CfgInitialize(&(dispPtr->vtc), vtcConfig, vtcConfig->BaseAddress);
235.         /* Checking status */
236.         if (Status != (XST_SUCCESS)) {
237.                 return (XST_FAILURE);
238.         }
240.         return XST_SUCCESS;
241. }
242. /* ------------------------------------------------------------ */
244. /***        DisplaySetMode(DisplayCtrl *dispPtr, const VideoMode *newMode)
245. **
246. **        Parameters:
247. **                dispPtr - Pointer to the initialized DisplayCtrl struct
248. **                newMode - The VideoMode struct describing the new mode.
249. **
250. **        Return Value: int
251. **                XST_SUCCESS if successful, XST_FAILURE otherwise
252. **
253. **        Errors:
254. **
255. **        Description:
256. **                Changes the resolution being output to the display. If the display
257. **                is currently started, it is automatically stopped (DisplayStart must
258. **                be called again).
259. **
260. */
261. int DisplaySetMode(DisplayCtrl *dispPtr, const VideoMode *newMode)
262. {
263.         int Status;
265.         /*
266.          * If currently running, stop
267.          */
268.         if (dispPtr->state == DISPLAY_RUNNING)
269.         {
270.                 Status = DisplayStop(dispPtr);
271.                 if (Status != XST_SUCCESS)
272.                 {
273.                         xdbg_printf(XDBG_DEBUG_GENERAL, "Cannot change mode, unable to stop display %d\r\n", Status);
274.                         return XST_FAILURE;
275.                 }
276.         }
278.         dispPtr->vMode = *newMode;
280.         return XST_SUCCESS;
281. }
282. /*
283. //获取LCD屏ID
284. //PG6=R7(M0);PI2=G7(M1);PI7=B7(M2);
285. //M2:M1:M0
286. //0 :0 :0        //4.3寸480*272 RGB屏,ID=0X4342
287. //0 :0 :1        //7寸800*480 RGB屏,ID=0X7084
288. //0 :1 :0        //7寸1024*600 RGB屏,ID=0X7016
289. //1 :0 :0        //4.3寸800*480 RGB屏,ID=0X4384
290. //1 :0 :1        //10.1寸1280*800 RGB屏,ID=0X1018
291. //返回值:LCD ID:0,非法;其他值,ID;
292. u16 LTDC_PanelID_Read(XGpio * axi_gpio_inst,unsigned chanel)
293. {
294.         u32 idx=0;
295.         idx = XGpio_DiscreteRead(axi_gpio_inst,chanel);   //读取按键数据
296.         switch(idx)
297.         {
298.                 case 0:return 0x4342;                //4.3寸屏,480*272分辨率
299.                 case 1:return 0x7084;                //7寸屏,800*480分辨率
300.                 case 2:return 0x7016;                //7寸屏,1024*600分辨率
301.                 case 4:return 0x4384;                //4.3寸屏,800*480分辨率
302.                 case 5:return 0x1018;                 //10.1寸屏,1280*800分辨率
303.                 default:return 0;
304.         }
305. }
306. */

复制代码

display_ctrl.h

1. #ifndef DISPLAY_CTRL_H_
2. #define DISPLAY_CTRL_H_
4. /* ------------------------------------------------------------ */
5. /*                                Include File Definitions                                                */
6. /* ------------------------------------------------------------ */
8. #include "xil_types.h"
9. #include "xvtc.h"
10. #include "lcd_modes.h"
11. //#include "xgpio.h"
13. /* ------------------------------------------------------------ */
14. /*                                        Miscellaneous Declarations                                        */
15. /* ------------------------------------------------------------ */
17. #define BIT_DISPLAY_RED 16
18. #define BIT_DISPLAY_GREEN 8
19. #define BIT_DISPLAY_BLUE 0
21. /*
22. * This driver currently supports frames.
23. */
24. #define DISPLAY_NUM_FRAMES 1
26. /* ------------------------------------------------------------ */
27. /*                                        General Type Declarations                                        */
28. /* ------------------------------------------------------------ */
30. typedef enum {
31.         DISPLAY_STOPPED = 0,
32.         DISPLAY_RUNNING = 1
33. } DisplayState;
35. typedef struct {
36.                 XVtc vtc;                         /*VTC driver struct*/
37.                 VideoMode vMode;         /*Current Video mode*/
38.                 double pxlFreq;                /* Frequency of clock currently being generated */
39.                 DisplayState state; /* Indicates if the Display is currently running */
40. } DisplayCtrl;
42. /* ------------------------------------------------------------ */
43. /*                                        Procedure Declarations                                                */
44. /* ------------------------------------------------------------ */
46. int DisplayStop(DisplayCtrl *dispPtr);
47. int DisplayStart(DisplayCtrl *dispPtr);
48. int DisplayInitialize(DisplayCtrl *dispPtr,u16 vtcId);
49. int DisplaySetMode(DisplayCtrl *dispPtr, const VideoMode *newMode);
50. int DisplayChangeFrame(DisplayCtrl *dispPtr, u32 frameIndex);
52. //u16 LTDC_PanelID_Read(XGpio * axi_gpio_inst, unsigned chanel);
54. /* ------------------------------------------------------------ */
56. /************************************************************************/
58. #endif /* DISPLAY_CTRL_H_ */

复制代码

lcd_modes.h

1. #ifndef LCD_MODES_H_
2. #define LCD_MODES_H_
4. typedef struct {
5.         char label[64]; /* Label describing the resolution */
6.         u32 width; /*Width of the active video frame*/
7.         u32 height; /*Height of the active video frame*/
8.         u32 hps; /*Start time of Horizontal sync pulse, in pixel clocks (active width + H. front porch)*/
9.         u32 hpe; /*End time of Horizontal sync pulse, in pixel clocks (active width + H. front porch + H. sync width)*/
10.         u32 hmax; /*Total number of pixel clocks per line (active width + H. front porch + H. sync width + H. back porch) */
11.         u32 hpol; /*hsync pulse polarity*/
12.         u32 vps; /*Start time of Vertical sync pulse, in lines (active height + V. front porch)*/
13.         u32 vpe; /*End time of Vertical sync pulse, in lines (active height + V. front porch + V. sync width)*/
14.         u32 vmax; /*Total number of lines per frame (active height + V. front porch + V. sync width + V. back porch) */
15.         u32 vpol; /*vsync pulse polarity*/
16.         double freq; /*Pixel Clock frequency*/
17. } VideoMode;
19. static const VideoMode VMODE_480x272 = {
20.         .label = "480x272@60Hz",
21.         .width = 480,
22.         .height = 272,
23.         .hps = 482,
24.         .hpe = 523,
25.         .hmax = 525,
26.         .hpol = 0,
27.         .vps = 274,
28.         .vpe = 284,
29.         .vmax = 286,
30.         .vpol = 0,
31.         .freq = 9
32. };
34. static const VideoMode VMODE_640x480 = {
35.         .label = "640x480@60Hz",
36.         .width = 640,
37.         .height = 480,
38.         .hps = 656,
39.         .hpe = 752,
40.         .hmax = 799,
41.         .hpol = 0,
42.         .vps = 490,
43.         .vpe = 492,
44.         .vmax = 524,
45.         .vpol = 0,
46.         .freq = 25.12
47. };
49. static const VideoMode VMODE_800x480 = {
50.         .label = "800x480@60Hz",
51.         .width = 800,
52.         .height= 480,
53.         .hps   = 840,
54.         .hpe   = 968,
55.         .hmax  = 1056,
56.         .hpol  = 0,
57.         .vps   = 490,
58.         .vpe   = 492,
59.         .vmax  = 525,
60.         .vpol  = 0,
61.         .freq  = 33.0
62. };
64. static const VideoMode VMODE_800x600 = {
65.         .label = "800x600@60Hz",
66.         .width = 800,
67.         .height = 600,
68.         .hps = 840,
69.         .hpe = 968,
70.         .hmax = 1055,
71.         .hpol = 1,
72.         .vps = 601,
73.         .vpe = 605,
74.         .vmax = 627,
75.         .vpol = 1,
76.         .freq = 40.0
77. };
79. static const VideoMode VMODE_1024x600 = {
80.         .label = "1024x600@60Hz",
81.         .width = 1024,
82.         .height = 600,
83.         .hps = 1164,
84.         .hpe = 1184,
85.         .hmax = 1344,
86.         .hpol = 0,
87.         .vps = 620,
88.         .vpe = 623,
89.         .vmax = 635,
90.         .vpol = 0,
91.         .freq = 50.0
92. };
94. static const VideoMode VMODE_1280x800 = {
95.         .label = "1280x800@60Hz",
96.         .width = 1280,
97.         .height = 800,
98.         .hps = 1360,
99.         .hpe = 1370,
100.         .hmax = 1440,
101.         .hpol = 0,
102.         .vps = 810,
103.         .vpe = 813,
104.         .vmax = 823,
105.         .vpol = 0,
106.         .freq = 70.0
107. };
109. static const VideoMode VMODE_1280x1024 = {
110.         .label = "1280x1024@60Hz",
111.         .width = 1280,
112.         .height = 1024,
113.         .hps = 1328,
114.         .hpe = 1440,
115.         .hmax = 1687,
116.         .hpol = 1,
117.         .vps = 1025,
118.         .vpe = 1028,
119.         .vmax = 1065,
120.         .vpol = 1,
121.         .freq = 108.0
122. };
124. static const VideoMode VMODE_1280x720 = {
125.         .label = "1280x720@60Hz",
126.         .width = 1280,
127.         .height = 720,
128.         .hps = 1390,
129.         .hpe = 1430,
130.         .hmax = 1649,
131.         .hpol = 1,
132.         .vps = 725,
133.         .vpe = 730,
134.         .vmax = 749,
135.         .vpol = 1,
136.         .freq = 74.25, //74.2424 is close enough
137. };
139. static const VideoMode VMODE_1920x1080 = {
140.         .label = "1920x1080@60Hz",
141.         .width = 1920,
142.         .height = 1080,
143.         .hps = 2008,
144.         .hpe = 2052,
145.         .hmax = 2199,
146.         .hpol = 1,
147.         .vps = 1084,
148.         .vpe = 1089,
149.         .vmax = 1124,
150.         .vpol = 1,
151.         .freq = 148.5 //148.57 is close enough
152. };
155. #endif /* LCD_MODES_H_ */

复制代码

        
（3）main.c

1. #include "stdio.h"
2. #include "xil_printf.h"
3. #include "xparameters.h"
4. #include "xil_cache.h"
5. #include "xaxivdma.h"
6. #include "vdma_api/vdma_api.h"
7. #include "display_ctrl/display_ctrl.h"
8. #include "xclk_wiz.h"
9. #include "clk_wiz/clk_wiz.h"
10. #include "sleep.h"
12. //======================宏定义======================//
14. #define VDMA_ID                        XPAR_AXIVDMA_0_DEVICE_ID                //VDMA器件ID
15. #define VTC_ID                     XPAR_VTC_0_DEVICE_ID                       //VTC器件ID
16. #define CLK_WIZ_ID      XPAR_CLK_WIZ_0_DEVICE_ID                   //时钟IP核器件ID
17. #define DDR_BASE_ADDR   XPAR_PS7_DDR_0_S_AXI_BASEADDR        //DDR的基地址（在xparameters.h或lscript.ld查看）
18. #define MEM_BASE_ADDR        (DDR_BASE_ADDR + 0x01000000)        //DDR中存储数据缓存的基地址（确保在堆栈已使用DDR范围之后，lscript.ld查看）
19. #define PIXEL_BYTE                3                //一个像素数据所占字节（RGB888 3字节）
21. //==================函数、变量声明==================//
23. XClk_Wiz         CLK_WIZ;                                //时钟IP核实例
24. XAxiVdma         Vdma;                                        //VDMA实例
25. VideoMode   vd_mode;                                //lcd_modes.h中定义的结构体，包含视频分辨率格式的各个参数
26. DisplayCtrl dispCtrl;                                //display_ctrl.h中定义的结构体，包含视频分辨率格式的各个参数
28. static void Set_Mode(int mode);//调整输出分辨率
29. static void Write_Colorbar();            //向DDR数据缓存区域写数据
31. //======================主函数======================//
32. int main()
33. {
34.         xil_printf("VDMA VGA Colorbar Test\r\n");
36.         for (int i=1; i<=3; i++)
37.         {
38.                 //调整输出分辨率
39.                 Set_Mode(i);
41.                 //配置时钟IP输出频率（单位MHz）
42.                 clk_wiz_cfg(CLK_WIZ_ID, vd_mode.freq);
44.                 xil_printf("%u,%u",vd_mode.width,vd_mode.height);
46.                 //配置并启动VDMA:（本例未使用中断）
47.                 //(VDMA实例指针，器件ID，图像宽度，图像高度，帧缓存起始地址，中断帧计数(传输多少帧产生中断)，中断使能，读写模式)
48.                 run_vdma_frame_buffer(&Vdma, VDMA_ID,  vd_mode.width, vd_mode.height, (int)MEM_BASE_ADDR, 0, 0, ONLY_READ);
50.                 //初始化dispCtrl结构体(vd_mode默认1280x720@60)、初始化VTC
51.                 DisplayInitialize(&dispCtrl, VTC_ID);
52.                 //设置VTC时序参数
53.                 DisplaySetMode(&dispCtrl, &vd_mode);
54.                 //启动VTC时序生成
55.                 DisplayStart(&dispCtrl);
57.                 //向DDR数据缓存区域写数据（写彩条图像）
58.                 Write_Colorbar((u8*)MEM_BASE_ADDR , vd_mode.width, vd_mode.height);
60.                 sleep(5); //每隔5s切换一次分辨率
61.         }
62.         return 0;
63. }
65. //=============向DDR数据缓存区域写数据==============//
66. /*
67. * IMG_Buffer        指针，指向图像缓存的起始地址
68. * IMG_WIDTH        图像宽度
69. * IMG_HIGHT        图像高度
70. */
71. void Write_Colorbar(u8 *IMG_Buffer, u32 IMG_WIDTH, u32 IMG_HIGHT)
72. {
73.     u8 RGB_r, RGB_g, RGB_b;
74.     int x, y, addr;
75.     int segment_width = IMG_WIDTH / 7;  // 每种颜色占1/7宽度
76.     // 向DDR缓存区域写像素数据（RGB888）
77.     for(y = 0; y < IMG_HIGHT; y++) {
78.         for(x = 0; x < IMG_WIDTH; x++) {
79.             // 根据x坐标确定颜色
80.             if(x < segment_width * 1) {        // 红色
81.                 RGB_r = 0xFF; RGB_g = 0x00; RGB_b = 0x00;
82.             }
83.             else if(x < segment_width * 2) {   // 橙色
84.                 RGB_r = 0xFF; RGB_g = 0x4F; RGB_b = 0x00;
85.             }
86.             else if(x < segment_width * 3) {   // 黄色
87.                 RGB_r = 0xFF; RGB_g = 0xBF; RGB_b = 0x00;
88.             }
89.             else if(x < segment_width * 4) {   // 绿色
90.                 RGB_r = 0x00; RGB_g = 0xFF; RGB_b = 0x00;
91.             }
92.             else if(x < segment_width * 5) {   // 青色
93.                 RGB_r = 0x00; RGB_g = 0xFF; RGB_b = 0xFF;
94.             }
95.             else if(x < segment_width * 6) {   // 蓝色
96.                 RGB_r = 0x00; RGB_g = 0x00; RGB_b = 0xFF;
97.             }
98.             else {                             // 紫色
99.                 RGB_r = 0x7F; RGB_g = 0x00; RGB_b = 0xFF;
100.             }
101.             addr = y * (IMG_WIDTH * PIXEL_BYTE) + x * PIXEL_BYTE;
102.             IMG_Buffer[addr + 0] = RGB_b;  // B
103.             IMG_Buffer[addr + 1] = RGB_g;  // G
104.             IMG_Buffer[addr + 2] = RGB_r;  // R
105.         }
106.     }
107.     // 刷新Cache，数据更新至内存
108.     Xil_DCacheFlush();
109.     xil_printf("Colorbar data ready\r\n");
110. }
112. //==================调整输出分辨率==================//
113. void Set_Mode(int mode)
114. {
115.         switch(mode){
116.                 case 1 : vd_mode = VMODE_640x480; break;
117.                 case 2 : vd_mode = VMODE_800x600; break;
118.                 case 3 : vd_mode = VMODE_1280x720; break;
119.                 default : vd_mode = VMODE_1280x720; break;
120.         }
121. }

复制代码

四、效果

        下载后，隔断 5s 依次切换 640*480@60Hz、800x600@60Hz、1280*720@60Hz 三种分辨率进行彩条显示（gif 图片压缩后导致看起来有杂点很有点糊，实际显示器上面很清晰）

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