TPG原理以及verilog实现

本文主要是介绍TPG原理以及verilog实现，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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一、前言

  TPG(video_test_pattern generator) 视频测试模式发生器用于产生测试数据，对视频数据通路测试。根据视频输出时序产生相应的图像数据

二、verilog代码实现

`timescale 1ns / 1nsmodule tpg
(
input			I_tpg_clk, //系统时钟
input           I_tpg_rstn,//系统复位
input			I_tpg_vs,  //场同步输入
input           I_tpg_hs,  //行同步输入
input           I_tpg_de,  //视频数据有效输入	
output			O_tpg_vs,  //场同步输出
output          O_tpg_hs,  //行同步输出
output          O_tpg_de,  //视频数据有效输出	 
output [23:0]	O_tpg_data //有效测试数据
);reg         tpg_vs_r   = 1'b0; //对vs信号寄存
reg         tpg_hs_r   = 1'b0; //对hs信号寄存
reg [7 :0]  grid_data  = 8'd0; //grid棋方格寄存器
reg [23:0]  color_bar  = 24'd0;//RGB 彩条寄存器
reg [10:0]  dis_mode   = 11'd0;//显示模式寄存器
reg [7 :0]  r_reg      = 8'd0; //红寄存器
reg [7 :0]  g_reg      = 8'd0; //绿寄存器
reg [7 :0]  b_reg      = 8'd0; //蓝寄存器always @(posedge I_tpg_clk)begintpg_vs_r <= I_tpg_vs; //对vs信号寄存一次tpg_hs_r <= I_tpg_hs; //对hs信号寄存一次
endreg [11:0]v_cnt = 12'd0; //视频垂直方向，行计数器
reg [11:0]h_cnt = 12'd0; //视频水平方向，列计数器//h_cnt计数器模块
always @(posedge I_tpg_clk)h_cnt <= I_tpg_de ? h_cnt + 1'b1 : 12'd0; //计数行有效像素,当de无效，重置 h_cnt=0//v_cnt计数器模块
always @(posedge I_tpg_clk)if(I_tpg_vs) //通过vs产生同步复位v_cnt <= 12'd0; //重置v_cnt=0else v_cnt <= ((!tpg_hs_r)&&I_tpg_hs) ? v_cnt + 1'b1 : v_cnt; //hs信号的上升沿，v_cnt计数，这种方式可以不管hs有效是高电平还是低电平的情况,v_cnt 视频垂直方向，行计数器，计数行数量//显示模式切换
always @(posedge I_tpg_clk)if(I_tpg_rstn==1'b0)dis_mode <= 0;else dis_mode <= ((!tpg_vs_r)&&I_tpg_vs) ? dis_mode + 1'b1 : dis_mode;//grid_data发生器	
always @(posedge I_tpg_clk)begingrid_data <= ((v_cnt[4]==1'b1) ^ (h_cnt[4]==1'b1)) ? 8'h00 : 8'hff; //方格大小16*16，黑白交替
end//RGB彩条发生器
always @(posedge I_tpg_clk)
beginif(h_cnt==260)color_bar	<=	24'hff0000;//红else if(h_cnt==420)color_bar	<=	24'h00ff00;//绿else if(h_cnt==580)color_bar	<=	24'h0000ff;//蓝else if(h_cnt==740)color_bar	<=	24'hff00ff;//紫else if(h_cnt==900)color_bar	<=	24'hffff00;//黄else if(h_cnt==1060)color_bar	<=	24'h00ffff;//青蓝else if(h_cnt==1220)color_bar	<=	24'hffffff;//白else if(h_cnt==1380)color_bar	<=	24'h000000;//黑elsecolor_bar	<=	color_bar;
end//测试图形输出
always @(posedge I_tpg_clk)begincase(dis_mode[10:7])//截取高位，控制切换显示速度4'd0:beginr_reg <= 0; b_reg <= 0;g_reg <= 0;end4'd1:beginr_reg <= 8'b11111111;               //白g_reg <= 8'b11111111;b_reg <= 8'b11111111;end4'd2,4'd3:begin//连续两个状态输出相同图形r_reg <= 8'b11111111;              //红g_reg <= 0;b_reg <= 0;  end			  4'd4,4'd5:begin//连续两个状态输出相同图形r_reg <= 0;                         //绿g_reg <= 8'b11111111;b_reg <= 0; end					  4'd6:begin     r_reg <= 0;                         //蓝g_reg <= 0;b_reg <= 8'b11111111;end4'd7,4'd8:begin  //连续两个状态输出相同图形   r_reg <= grid_data;                 //方格g_reg <= grid_data;b_reg <= grid_data;end					  4'd9:begin    r_reg <= h_cnt[7:0];                //水平渐变g_reg <= h_cnt[7:0];b_reg <= h_cnt[7:0];end4'd10,4'd11:begin //连续两个状态输出相同图形r_reg <= v_cnt[7:0];                 //垂直渐变g_reg <= v_cnt[7:0];b_reg <= v_cnt[7:0];end4'd12:begin     r_reg <= v_cnt[7:0];                 //红垂直渐变g_reg <= 0;b_reg <= 0;end4'd13:begin     r_reg <= 0;                          //绿垂直渐变g_reg <= h_cnt[7:0];b_reg <= 0;end4'd14:begin     r_reg <= 0;                          //蓝垂直渐变g_reg <= 0;b_reg <= h_cnt[7:0];			end4'd15:begin     r_reg <= color_bar[23:16];           //彩条g_reg <= color_bar[15:8];b_reg <= color_bar[7:0];			end				  endcase
endassign O_tpg_data = {r_reg,g_reg,b_reg};//测试图形RGB数据输出
assign O_tpg_vs = I_tpg_vs;  //VS同步信号
assign O_tpg_hs = I_tpg_hs;  //HS同步信号
assign O_tpg_de = I_tpg_de;  //DE数据有效信号endmodule

三、仿真以及结果分析

  tb代码如下：

`timescale 1ns / 1ns//仿真时间刻度/精度module video_test_tb;localparam SYS_TIME = 20;//系统时钟周期10nsreg I_vid_rstn,I_vid_clk;
wire O_vid_vs,O_vid_hs,O_vid_de;
wire [7:0]O_rgb_r,O_rgb_g,O_rgb_b;//例化video_test
video_test video_test_inst
(
.I_vid_clk(I_vid_clk),
.I_vid_rstn(I_vid_rstn),
.O_vid_vs(O_vid_vs),
.O_vid_hs(O_vid_hs),
.O_vid_de(O_vid_de),
.O_rgb_r(O_rgb_r),
.O_rgb_g(O_rgb_g),
.O_rgb_b(O_rgb_b)
);//初始化
initial beginI_vid_clk  = 1'b0;I_vid_rstn = 1'b0;#100;//产生100ns的系统复位I_vid_rstn = 1'b1;//复位完成
end
//产生仿真时钟
always #(SYS_TIME/2) I_vid_clk= ~I_vid_clk;endmodule

结果分析：

这篇关于TPG原理以及verilog实现的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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