ZYNQ7000 学习（二十八）C语言二维数组映射到显示器的原理分析以及实现实例学

2024-06-09 17:27:27

C语言二维数组映射到显示器的原理分析以及实现实例
学习内容
本课将在上一课的基础上修改一下 AXI_LITE_SLAVE外设，不再使用寄存
器而直接对 VGA显存里的数据进行进行写操作，达到以数组索引方式对显示画
面进行更新的效果。
实现步骤
1 二维数组映射原理分析

如上图640480 显示器对应一个 640480 的二维数组，每个像素点是每一个数
组元素，实现对数组的操作实际就是直接对像素点的读写操作。
二维数组在物理空间的存放实际是以一维数组的方式实现的，例如下图：

对于640列， 480行的二维数组，在 C 程序中访问下标为 [y][x]元素时，实际
访问地址为基地址 +(640*x+y)。
实际通过地址对VGA 显存空间操作的代码可见工程提供的源码：片段代码 .txt 中：

2 本课通过对 27课工程进行修改

Step1 打开工程，编辑已有 IP。

由于需要实现直接地址索引的方式，且需要使用
PS 进行读和写，需要加入一个双口的 Block Ram。新建 Block Design ，加入 Block Ram IP ,由于需要读和写，则设置为 True Dual Port RAM

将Port A 和 Port B Options字节宽度设为 12bit，深度设为 307200,引出引脚，
生成 HDL 顶层文件，如下：

在vga_drv.v 中例化刚刚生成的模块：

修改vga_drv 的模块接口和多余输出位置 0

修改AXI 接口文件中对 vga 驱动模块的例化：

修改顶层文件中的地址宽度

尝试编译一下证明无误后，修改版本号退出IP 编辑。

Step2 在 vivado 工程中加入新的 IP ，综合实现，生成 bitstream，导出硬件到 SDK。

Step3 在 SDK里做对应的代码修改，分别使用二维和一维数组的思路来进行显示：

复制提供工程中的代码，并进行分析：
1 分析主程序 helloworld.c，对二维数组的元素进行操作

对一维数组形式进行操作：
在VGA.c 中：

使用两种显示方式进行测试：

读取显示数据，并进行检验测试：

Step4 找到 design_1_wrapper.bit vga_test.elf ZYNQ_FSBL.elf 生成 BOOT.bin。

至此BOOT.bin 生成，复制到 SD 卡，即可查看效果。

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