VGA640480使用说明.docx

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VGA640480使用说明

FONT-TURBO-VGA640480使用说明

FONT-TURBO-VGA640480是一块用于普通单片机（包括51、AVR、PIC、ARM、MSP430等等）控制VGA显示器（包括液晶显示器和CRT显示器，只要具备标准VGA接口）显示各种图形的控制板。

◆其分辨率为640X480,色深为16位色，能显示65536种颜色

◆本VGA卡具备4屏缓存区，能根据指令很快地换屏显示。

◆采用8位并行总线进行图像图形数据传送，速度快，

◆具有硬件的清屏和区域填充指令，能指定清屏后的背景颜色，能对任意位置、任意大小的区域进行颜色数据复制，让很慢的单片机也可以很快的进行显示操作，,

◆具有多种尺寸的字体供选择，可以很方便地在应用系统上进行中英文的显示，应用系统无需再外挂存储器存储字库或占用宝贵的程序空间来保存字库，可以设置字体的颜色和字体背景的颜色，也可以把背景色设成透明，让字体跟图片背景很好地融合在一体。

◆与CPU的接口兼容5V和3.3V。

◆如果想在显示器屏幕某个位置显示某种颜色，只要向控制板写入X坐标（０～639,分两次8位写入），Ｙ坐标（0~439,分两次8位写入）,然后写入16位的颜色（分两次8位写入）,就可以马上在屏幕上指定的一点看到所需的颜色，

◆通过各种函数就可以实现画线，绘制图片等功能。

控制板与MCU的接口如下（从控制板的顶层向下看）（注意地址线不是按顺序的）：

接口信号定义如下:

符号

管脚

类型

说明

VCC

1,2,22,24,26,28,30

电源5V

直流5V,确保电源纹波较少

GND

12,14,21,23,25,27,29

地

地线

D0~D7

3,5,7,9,11,13,15,17

数据总线,图像图形数据通过该端口写入

BUSY

忙线:

高电平有效，表示控制器正在进行部的数据写入，这时外部MCU不能向控制器写入数据

写数据线，上下跳变都有效，当WR从高到低跳变时，D0~D7被写入控制器低位，当WR从低到高跳变时，D0~D7被写入控制器的高位

A0~A3

4,6,8,18

地址线，用于区分写入X坐标，Y坐标，颜色，参数，字体参数等，当A3A2A1A0=0000时，数据总线上的数据写进控制器的颜色寄存器，当A3A2A1A0=0001时，数据总线上的数据写进X坐标，当A3A2A1A0=10时，数据总线上的数据写进Y坐标

不连接

改引脚不能连接任何电平

信号真值表

操作

↓

数据总线à颜色寄存器（低8位）

↑

数据总线à颜色寄存器（高8位）

↓

数据总线àX坐标寄存器（低8位）（1~640）

↑

数据总线àX坐标寄存器（高2位）（1~640）

↓

数据总线àY坐标寄存器（低8位）（1~480）

↑

数据总线àY坐标寄存器（高1位）（1~480）

↓↑

写显示配置寄存器（见显示配置寄存器说明）

↓

写复制寄存器源地址X坐标（低8位）

↑

写复制寄存器源地址X坐标（高2位）

↓

写复制寄存器源地址Y坐标（低8位）

↑

写复制寄存器源地址Y坐标（高1位）

↓

写复制寄存器目标地址X坐标（低8位）

↑

写复制寄存器目标地址X坐标（高2位）

↓

写复制寄存器目标地址Y坐标（低8位）

↑

写复制寄存器目标地址Y坐标（高1位）

↓

写复制寄存器复制区域宽度（低8位）

↑

写复制寄存器复制区域宽度（高2位）

接上表

操作

↓

写复制寄存器复制区域高度（低8位）

↑

写复制寄存器复制区域高度（高1位）

↓↑

写复制配置寄存器（见复制配置寄存器说明）

↓↑

写执行字体显示命令执行复制或执行区域填充命令寄存器

↓

写填充颜色寄存器（低8位）

↑

写填充颜色寄存器（高8位）

↓

写字体颜色寄存器（低8位）

↑

写字体颜色寄存器（高8位）

↓

写字体背景颜色寄存器（低8位）

↑

写字体背景颜色寄存器（高8位）

↓↑

写字体选择寄存器

↓

写字体显示坐标X寄存器（低8位）

↑

写字体显示坐标X寄存器（高2位）

↓

写字体显示坐标Y寄存器（低8位）

↑

写字体显示坐标Y寄存器（高1位）

↓

写字体在字库存储器起始地址寄存器（低8位）

↑

写字体在字库存储器起始地址寄存器（中8位）

↓↑

写字体在字库存储器起始地址寄存器（高8位）

↓↑

写字体显示背景是否透明模式选择寄存器

↓

写字体宽度寄存器（低8位）

↑

写字体宽度寄存器（高2位）

↓

写字体显示宽度寄存器（低8位）

↑

写字体显示宽度寄存器（高2位）

↓

写字体高度寄存器（低8位）

↑

写字体高度寄存器（高2位）

显示配置寄存器如下表:

保留位

当前写入区选择位1

当前写入区选择位0

当前显示区选择位1

当前显示区选择位0

默认为0

注意：

本卡共有4个区可供选择进行显示，写入的操作区可以跟显示区相同，也可以不同，当相同时，写入的数据会马上显示出来，当不相同时写入的数据不会马上显示出来，而是当你写好数据后，把当前显示区域设置到你刚刚写进的区域，就可以看到刚才写进的图形。

复制配置寄存器如下表:

保留位

复制目标区选择位1

复制目标区选择位0

复制源区选择位1

复制源区选择位0

默认为0

⑴、“复制源区”代表从哪个区复制

⑵、“复制目标区”代表数据要复制到那个区

⑶、共有4个区，（位1、位0）=00时为第一个区，（位1、位0）=01时为第二个区，

（位1、位0）=10时为第三个区，（位1、位0）=11时为第四个区

复制源地址X坐标寄存器（低8位）

地址位7

地址位6

地址位5

地址位4

地址位3

地址位2

地址位1

地址位0

默认为0

复制源地址X坐标寄存器（高2位）

保留位

地址位9

地址位8

默认为0

复制源地址Y坐标寄存器（低8位）

地址位7

地址位6

地址位5

地址位4

地址位3

地址位2

地址位1

地址位0

默认为0

复制源地址Y坐标寄存器（高1位）

保留位7

保留位6

保留位5

保留位4

保留位3

保留位2

保留位1

地址位0

默认为0

注:

复制过程的数据来自于复制源地址X坐标寄存器、复制源地址Y坐标寄存器与复制配置寄存器中的”复制源区选择位”;譬如你要从1区的X（10），Y（20）的位置复制数据，就要设定

复制源地址X坐标寄存器=10，复制源地址Y坐标寄存器=20，”复制源区选择位”=（0,1）。

复制目标地址X坐标寄存器（低8位）

地址位7

地址位6

地址位5

地址位4

地址位3

地址位2

地址位1

地址位0

默认为0

复制目标地址X坐标寄存器（高2位）

保留位

地址位9

地址位8

默认为0

复制目标地址Y坐标寄存器（低8位）

地址位7

地址位6

地址位5

地址位4

地址位3

地址位2

地址位1

地址位0

默认为0

复制目标地址Y坐标寄存器（高1位）

保留位

地址位8

默认为0

注:

复制过程的数据将会写进复制目标地址X坐标寄存器、复制目标地址Y坐标寄存器与复制配置寄存器中的”复制目标区选择位”;譬如你要将数据写进2区的X（100），Y（200）的位置复制数据，就要设定

复制目标地址X坐标寄存器=100，复制目标地址Y坐标寄存器=200，”复制目标区选择位”=（1,0）。

执行复制或执行区域填充命令寄存器

保留位

写1时开始执行字体显示

写1时开始执行区域填充

写1时开始执行数据复制

默认为0

1、区域填充的颜色为“填充颜色寄存器”

2、区域填充命令设定的填充区域为：

坐标（目标地址X寄存器，目标地址Y寄存器），宽度（复制区域宽度寄存器）,高度（复制区域高度寄存器）

3、D2写入1执行字体显示操作

填充颜色寄存器低8位

填充颜色位7

填充颜色位6

填充颜色位5

填充颜色位4

填充颜色位3

填充颜色位2

填充颜色位1

填充颜色位0

默认为0

填充颜色寄存器高8位

填充颜色位15

填充颜色位14

填充颜色位13

填充颜色位12

填充颜色位11

填充颜色位10

填充颜色位9

填充颜色位8

默认为0

以下部分为字库显示相关寄存器

字体颜色

字

如上图，字体的颜色为红色，字体背景色为绿色，字体颜色和字体背景色各用16位表示。

字体颜色寄存器（低8位）（WR=↓,A4=0,A3=1,A2=1,A1=0,A0=1）

字体颜色位7

字体颜色位6

字体颜色位5

字体颜色位4

字体颜色位3

字体颜色位2

字体颜色位1

字体颜色位0

默认为0

字体颜色寄存器（高8位）（WR=↑,A4=0,A3=1,A2=1,A1=0,A0=1）

字体颜色位15

字体颜色位14

字体颜色位13

字体颜色位12

字体颜色位11

字体颜色位10

字体颜色位9

字体颜色位8

默认为0

字体背景颜色寄存器（低8位）（WR=↓,A4=0,A3=1,A2=1,A1=1,A0=0）

字体颜色位7

字体颜色位6

字体颜色位5

字体颜色位4

字体颜色位3

字体颜色位2

字体颜色位1

字体颜色位0

默认为0

字体背景颜色寄存器（高8位）（WR=↑,A4=0,A3=1,A2=1,A1=1,A0=0）

字体颜色位15

字体颜色位14

字体颜色位13

字体颜色位12

字体颜色位11

字体颜色位10

字体颜色位9

字体颜色位8

默认为0

字体选择寄存器（WR=↓↑,A4=0,A3=1,A2=1,A1=1,A0=1）

无效位

字体选择位3

字体选择位2

字体选择位1

字体选择位0

默认为0

本显卡可以选择如下9种字体

字体选择寄存器=0时，ASC12（6*12英文字符）

字体选择寄存器=1时，ASC16（8*16英文字符）

字体选择寄存器=2时，ASC32（16*32英文字符）

字体选择寄存器=3时，ASC48（24*48英文字符）

字体选择寄存器=4时，ASC64（32*64英文字符）

字体选择寄存器=5时，HZK12（12*12中文字符）

字体选择寄存器=6时，HZK16（16*16中文字符）

字体选择寄存器=7时，HZK32（32*32中文字符）

字体选择寄存器=8时，HZK48（48*48中文字符）

字体的坐标

如上图所示，字体的坐标为，横坐标X=30,纵坐标Y=20

字体显示坐标X寄存器（低8位）（WR=↓,A4=1,A3=0,A2=0,A1=0,A0=0）

字体显示X坐标

位7

字体显示X坐标

位6

字体显示X坐标

位5

字体显示X坐标

位4

字体显示X坐标

位3

字体显示X坐标

位2

字体显示X坐标

位1

字体显示X坐标

位0

默认为0

字体显示坐标X寄存器（高2位）（WR=↑,A4=1,A3=0,A2=0,A1=0,A0=0）

无效位

字体显示X坐标

位9

字体显示X坐标

位8

默认为0

字体显示坐标Y寄存器（低8位）（WR=↓,A4=1,A3=0,A2=0,A1=0,A0=1）

字体显示Y坐标

位7

字体显示Y坐标

位6

字体显示Y坐标

位5

字体显示Y坐标

位4

字体显示Y坐标

位3

字体显示Y坐标

位2

字体显示Y坐标

位1

字体显示Y坐标

位0

默认为0

字体显示坐标Y寄存器（高1位）（WR=↑,A4=1,A3=0,A2=0,A1=0,A0=1）

无效位

字体显示Y坐标

位8

默认为0

字体在字库存储器起始地址

由于本显卡将9种字库放在一个存储器中，所以每一个字库有一个起始地址（该地址用24位二进制数表示），如下表所示

ASC12（地址0~1535）

ASC16（地址1536~3583）

ASC32（地址3584~11775）

ASC48（地址11776~30207）

ASC64（地址30208~62975）

HZK12（地址62976~259247）

HZK16（地址259248~520943）

HZK32（地址520944~1567727）

HZK48（地址1567728~）

由于有起始地址存在，所以需要设置字体的起始地址，才能正确的显示字体，字体起始地址设置寄存器如下

字体在字库存储器起始地址寄存器（低8位）（WR=↓,A4=1,A3=0,A2=0,A1=1,A0=0）

字体起始地址寄存器

位7

字体起始地址寄存器

位6

字体起始地址寄存器

位5

字体起始地址寄存器

位4

字体起始地址寄存器

位3

字体起始地址寄存器

位2

字体起始地址寄存器

位1

字体起始地址寄存器

位0

默认为0

字体在字库存储器起始地址寄存器（中8位）（WR=↑,A4=1,A3=0,A2=0,A1=1,A0=0）

字体起始地址寄存器

位15

字体起始地址寄存器

位14

字体起始地址寄存器

位13

字体起始地址寄存器

位12

字体起始地址寄存器

位11

字体起始地址寄存器

位10

字体起始地址寄存器

位9

字体起始地址寄存器

位8

默认为0

字体在字库存储器起始地址寄存器（高8位）（WR=↓↑,A4=1,A3=0,A2=0,A1=1,A0=1）

字体起始地址寄存器

位7

字体起始地址寄存器

位6

字体起始地址寄存器

位5

字体起始地址寄存器

位4

字体起始地址寄存器

位3

字体起始地址寄存器

位2

字体起始地址寄存器

位1

字体起始地址寄存器

位0

默认为0

字体背景色是否透明

如上图所示，当设置字体的背景色为透明时，字体除了笔画部分挡住背景外，其他部分对背景色不影响

字体显示背景是否透明模式选择寄存器（WR=↓,A4=1,A3=0,A2=1,A1=0,A0=0）

无效位

字体显示背景模式选择

位0

默认为0

当位0为0时，背景色为透明

当位0为1时，背景色为不透明

字体宽度寄存器（低8位）（WR=↓,A4=1,A3=0,A2=1,A1=0,A0=1）

字体宽度寄存器

位7

字体宽度寄存器

位6

字体宽度寄存器

位5

字体宽度寄存器

位4

字体宽度寄存器

位3

字体宽度寄存器

位2

字体宽度寄存器

位1

字体宽度寄存器

位0

默认为0

字体宽度寄存器（高2位）（WR=↑,A4=1,A3=0,A2=1,A1=0,A0=1）

无效位

字体宽度寄存器

位9

字体宽度寄存器

位8

默认为0

字体宽度在不同字体的时候要设置成不同的数值，分别如下

ASC12:

ASC16:

ASC32:

ASC48:

ASC64:

HZK12:

HZK16:

HZK32:

HZK48:

字体显示宽度寄存器（低8位）（WR=↓,A4=1,A3=0,A2=1,A1=1,A0=0）

字体显示宽度寄存器

位7

字体显示宽度寄存器

位6

字体显示宽度寄存器

位5

字体显示宽度寄存器

位4

字体显示宽度寄存器

位3

字体显示宽度寄存器

位2

字体显示宽度寄存器

位1

字体显示宽度寄存器

位0

默认为0

字体显示宽度寄存器（高2位）（WR=↑,A4=1,A3=0,A2=1,A1=1,A0=0）

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