Pmod VGA (Rev. C)提供VGA接口，可以连接到任何连接Pmod的单板。VGA端口可以用来驱动标准显示器，如电视和监视器。主机板必须能够驱动一个快速并行数据总线，以正确地驱动一个显示器与Pmod VGA。

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• 标准VGA端口，用于连接常见的显示器
• 12位RGB444颜色深度
• 简单，高速R-2R电阻梯DAC
• 高速缓冲支持高达150像素的时钟兆赫
• 灵活设计的小型PCB尺寸1.7 " × 1.7 " (4.3 cm × 4.3 cm)
• 双12针Pmod连接器与GPIO接口
• 遵循勤勉Pmod接口规范
• 库和示例代码可在资源中心

针头上的针间距为100密耳。PCB是1.7英寸(4.3厘米)长在侧面平行于针头上的针和1.7英寸(4.3厘米)长在侧面垂直于针头。

Pmod VGA使用14个输入引脚创建一个模拟VGA输出端口。这转化为12位色深和两个标准同步信号:水平同步(HS)和垂直同步(VS)。数字-模拟转换是用一个简单的R-2R电阻梯完成的。梯形与75欧姆的VGA显示器的终止电阻一起工作，为红色、蓝色和绿色VGA信号创建16个模拟信号级别。该电路产生视频彩色信号，在0V(完全关闭)和0.7V(完全打开)之间以相等的增量进行。红色、蓝色和绿色各有4位，4096 (16x16x16)不同的颜色可以显示，每一个独特的12位模式。

当与FPGA主机板一起使用时，必须在可编程逻辑中创建一个视频控制电路，以正确的时间驱动同步和颜色信号，以产生一个工作的显示系统。可以使用带有并行总线控制器的非常快速的微控制器来驱动视频信号;然而，Digilent并没有为这个用例提供示例。

VGA信号时间由VESA组织指定、发布、拥有版权并出售(www.vesa.org)。下面的VGA系统时序信息是作为一个示例提供的，说明VGA监视器如何在640 × 480模式下驱动。

注:要获得更精确的信息，或其他VGA频率的信息，请参考VESA网站上的文档。基于crt的VGA显示器使用调幅移动电子束(或阴极射线)在磷涂层屏幕上显示信息。液晶显示器显示器使用一组开关，可以在少量的液晶上施加电压，从而在一个像素一个像素的基础上改变通过晶体的光介电常数。虽然下面的描述仅限于CRT显示器，液晶显示器显示器已经发展到使用与CRT显示器相同的信号计时(因此下面的“信号”讨论涉及CRT和lcd)。彩色CRT显示器使用三束电子束(一束红色，一束蓝色，一束绿色)来激发覆盖在阴极射线管显示端内侧的磷(见图1)。

电子束从“电子枪”发出，“电子枪”是放置在被称为“栅极”的带正电的环形板附近的尖尖的加热阴极。栅极施加的静电力将带电电子的射线从阴极拉出，而这些射线由流入阴极的电流提供。这些粒子射线最初被加速向栅极移动，但它们很快就会受到阴极射线管(CRT)整个磷化表面带电到20kV(或更高)所产生的更大的静电力的影响。光线在穿过网格中心时聚焦成一束，然后加速撞击磷涂层的显示表面。荧光粉表面在撞击点发出明亮的光，并且在光束被移除后，它还会持续发光几百微秒。输入阴极的电流越大，荧光粉发出的光就越亮。

在网格和显示表面之间，光束通过CRT的颈部，在那里两个线圈产生正交的电磁场。因为阴极射线是由带电粒子(电子)组成的，它们可以被这些磁场偏转。电流波形通过线圈产生磁场，磁场与阴极射线相互作用，使阴极射线以“光栅”模式横切显示表面，从左到右水平，从上到下垂直，如图2所示。当阴极射线在显示器表面移动时，发送到电子枪的电流可以增加或减少，以改变阴极射线撞击点处显示器的亮度。

信息只在光束“向前”移动时显示(从左到右和从上到下)，而不是在光束被重置回显示的左或上边缘期间。因此，当光束重置和稳定以开始一个新的水平或垂直显示通道时，大部分潜在的显示时间在“消隐”周期中丢失。光束的大小、光束可以在显示器上被跟踪的频率以及电子束可以被调制的频率决定了显示器的分辨率。

现代VGA显示器可以适应不同的分辨率，VGA控制器电路通过产生时序信号来控制光栅模式来决定分辨率。控制器必须产生3.3V的同步脉冲，以设置电流流过偏转线圈的频率，它必须确保视频数据在正确的时间应用到电子枪上。光栅视频显示器定义了一系列的“行”，这些“行”对应于阴极在显示区域的水平通过次数，以及一系列的“列”，这些“列”对应于每一行的一个区域，这个区域被分配给一个“图像元素”，或像素。典型的显示器使用240到1200行和320到1600列。显示器的总体大小以及行和列的数量决定了每个像素的大小。

视频数据通常来自一个视频刷新内存，它为每个像素位置分配一个或多个字节(Pmod VGA使用每像素12位)。当电子束穿过显示器时，控制器必须索引到视频存储器中，并在电子束穿过给定像素时准确地检索和应用视频数据到显示器。

VGA控制器电路必须产生HS和VS时序信号，并基于像素时钟协调视频数据的传输。像素时钟定义了用于显示一个像素信息的可用时间。VS信号定义了显示器的“刷新”频率，或显示器上所有信息重绘的频率。最小刷新频率是显示器荧光粉和电子束强度的函数，实际刷新频率在50Hz到120Hz范围内。在给定的刷新频率下显示的行数定义了水平的“回溯”频率。对于使用25MHz像素时钟和60 +/-1Hz刷新的640像素× 480行显示器，可以导出如图3所示的信号计时。同步脉冲宽度和前后通道间隔(通道间隔是同步前和同步后的脉冲时间，在此期间信息不能显示)的计时基于实际VGA显示器的观测。

VGA控制器电路，如图4所示，对由像素时钟驱动的水平同步计数器的输出进行解码，以产生HS信号计时。您可以使用此计数器定位给定行上的任何像素位置。同样地，随着每个HS脉冲增加的垂直同步计数器的输出可以用来生成VS信号计时，并且您可以使用该计数器来定位任何给定的行。这两个连续运行的计数器可以用来将一个地址形成视频内存．没有指定HS脉冲和VS脉冲之间的起始时间关系，所以您可以安排计数器轻松形成视频内存地址，或最小化解码逻辑为同步脉冲产生。

Pmod VGA的原理图已提供在这里．关于收发器使用的附加信息，包括电压水平和芯片的特定时间可以通过检查它的数据表找到在这里．

演示如何从Pmod VGA获取信息的示例代码可以在其资源中心找到在这里．

如果你有任何关于Pmod VGA的问题或评论，请在相应的部分(“附加板”)发布它们Digilent论坛．