VGA显示正圆

　　接着上次的随笔，既然VGA时序已经实现了，那么就显示点东西看看吧。

　　想显示个圆，但是无从下手，参考了这篇文章：https://user.qzone.qq.com/1241003385/blog/1543804422

　　仔细阅读了这篇文章后才理解所谓显示圆的算法很简单，圆的标准方程是(x - a) ² + (y - b) ² = r ²，只要控制显示范围满足圆的方程就可以了。

　　当（x-a）²+（y-b）²<=r²区域是圆内，（x-a）²+（y-b）²>=r²的区域就是圆外。

　　这里显示圆的半径是50个像素点,并且以屏幕正中心为原点所以需要满足条件:

　　distance = (x-a)*(x-a) + (y-b)*(y-b) = (h_cnt-96-48 -320) *(h_cnt-96-48-320) +(v_cnt-2-33 -240) *(v_cnt-2-33 -240);

　　其中96，48为行显示区域以外，320为显示行的中心，2,33为场显示区域以外，320为显示列的正中心。

　　如果distance小于r²=(50)²=2500 ，说明在圆内，否则在圆外。

　　代码如下：

　　

module vga_driver(
    clk         ,
    rst_n       ,
    vga_hys     ,
    vga_vys     ,
    vga_rgb
);

parameter       DATA_W  = 16;
parameter       LCD_GREEN = 16'b00000_111111_00000;
parameter       LCD_WHITE = 16'b11111_111111_11111;

input         clk      ;
input         rst_n    ;

output        vga_hys    ;
output        vga_vys    ;
output [DATA_W-1:0]  vga_rgb    ;

reg             vga_hys;
reg             vga_vys;
reg     [DATA_W-1:0]vga_rgb;

reg     [9:0]   cnt_hys;
reg     [9:0]   cnt_vys;
reg      [19:0] distance;
reg             green_area;
reg             valid_area;

wire            add_cnt_hys;
wire            end_cnt_hys;
wire            add_cnt_vys;
wire            end_cnt_vys;
wire                 vga_clk;

VGA_PLL U0(
    .inclk0 (clk),
    .c0     (vga_clk)
);


always @(posedge vga_clk or negedge rst_n)begin
    if(!rst_n)begin
        cnt_hys <= 0;
    end
    else if(add_cnt_hys)begin
        if(end_cnt_hys)
            cnt_hys <= 0;
        else
            cnt_hys <= cnt_hys + 1;
    end
end

assign add_cnt_hys = 1;
assign end_cnt_hys = add_cnt_hys && cnt_hys== 800-1;

always @(posedge vga_clk or negedge rst_n)begin
    if(!rst_n)begin
        cnt_vys <= 0;
    end
    else if(add_cnt_vys)begin
        if(end_cnt_vys)
            cnt_vys <= 0;
        else
            cnt_vys <= cnt_vys + 1;
    end
end

assign add_cnt_vys = end_cnt_hys;
assign end_cnt_vys = add_cnt_vys && cnt_vys==525-1 ;

always  @(posedge vga_clk or negedge rst_n)begin
    if(rst_n==1'b0)begin
        vga_hys <= 0;
    end
    else if(add_cnt_hys && cnt_hys == 96-1)begin
        vga_hys <= 1;
    end
    else if(end_cnt_hys)begin
        vga_hys <= 0;
    end
end

always  @(posedge vga_clk or negedge rst_n)begin
    if(rst_n==1'b0)begin
        vga_vys <= 0;
    end
    else if(add_cnt_vys && cnt_vys == 2-1)begin
        vga_vys <= 1;
    end
    else if(end_cnt_vys)begin
        vga_vys <= 0;
    end
end

always  @(*)begin
    distance = ((cnt_hys-96-48-320)*(cnt_hys-96-48-320))+((cnt_vys-2-33-240)*(cnt_vys-2-33-240));
end

always  @(*)begin
    green_area = distance < 2500;
end

always  @(*)begin
    valid_area = cnt_hys >= (96+48)&&cnt_hys <(96+48+640) && cnt_vys >= (2+33)&&cnt_vys<(2+33+480);
end

always  @(posedge vga_clk or negedge rst_n)begin
    if(rst_n==1'b0)begin
        vga_rgb <= 16'h0;
    end
    else if(valid_area)
        begin
            if(green_area)
                begin
                    vga_rgb <= LCD_GREEN;
                end
            else begin
                    vga_rgb <= LCD_WHITE;
                end
        end
    else begin
            vga_rgb <= 0;
        end
end

endmodule

显示效果如下图

中间调试的过程中出现过错误，错误的显示效果是：

经过排查发现问题出在distance定义的长度上，给distance赋值比自身长度大的数据，导致数据丢失就会产生这样的结果，同样的修改distance的长度反而有意外收获。