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Controlador VGA simple para FPGAs Libres. Convierte tu pantalla VGA en un LED gigante :-)
En esta animación se puede ver el MonsterLED en acción. La salida digital de 1 bit de un sensor de infrarrojos se muestra por la pantalla. Cuando se acerca el papel, el sensor devuelve 0 y la pantalla se pone negra. Cuando detecta un objeto devuelve 1 y la pantalla se pone roja
- 1 Icezum Alhambra board o placa con FPGA libre compatible
- 3 Resistencias de 270 ohm (de 1/4 W)
- 1 Conector hembra VGA para circuito impreso (opcional)
- 1 pantalla VGA
Los monitores VGA tienen de salida un conector macho de 15 pines, agrupados en 3 filas de 5
De todos ellos, sólo nos interesan 6:
- R,G,B : (Red, Green, Blue) Son los 3 pines por donde entra una señal analógica de 75ohm y 0.7v, que representa los 3 colores: rojo, verde y azul.
- HS: Señal digital de sincronismo horizontal (Horizontal Sync)
- VS: Señal digital de sincronismo vertical (Vertical Sync)
- GND: Masa
Esta es la disposición en el conector VGA:
La conexión con la FPGA se hace a través de los pines de 3.3v, que en la tarjeta Icezum Alhambra son los pines del conector amarillo (denotados por GPx en Icestudio)
El esquema de conexionado es el siguiente:
La conexión entre la VGA y la FPGA la podemos materializar de diferentes maneras. Aquí muestro tres formas de hacerlo:
- Conexión con cables hembra - hembra
- Conexión con cables macho - hembra y placa entrenadora
- Conexión con PCB propio
Esta es la manera más rápida y sencilla de hacer nuestra conexión. Material necesario:
- 3 Resistencias de 270 ohmnios y 1/4W de potencia
- 9 cables hembra - hembra
Y esta es la conexión física. Se pueden utilizar cables de cualquier color, pero en este conexionado, para mostrarlo con más claridad, he usado diferentes colores. Las líneas RGB van los colores que representan: Rojo, verde y Azul. El amarillo y el gris son para VS y HS, y el negro para GND.
Al ser cables hembra, se pueden enchufar directamente a los pines macho del conector VGA del monitor, sin tener que hacer ninguna soldadura. Sólo hay que conectar uno de los pines de masa (GND), ya que están conectados internamente. Yo he elegido el pin 5 de la VGA
Los cables de las señales RGB, llevan la resistencia de 270 ohmnios en serie. Acortamos las pata de las resistencias y las introducirlas por las hembras de los cables, sin necesidad de soldar
Y por el otro extremo se conectan a los pines machos del conector amarillo de la Icezum Alhambra. Los cables HS y VS se conectan directamente, sin resistencia. El cable de GND se conecta a cualquier pin negro de la placa
Otra forma de conectar la VGA a la FPGA es mediante una placa de entrenamiento, donde se colocan las resistencias. Los materiales que se necesitan son:
- 3 resistencias de 270 ohmnios y 1/4W
- 3 cables hembra-hembra
- 6 cables macho-hembra
- 1 placa de entrenamiento
El circuito es igual al anterior, pero ahora se usa la placa de entrenamiento para colcar las resistencias. Los cables tres cables hembra-hembra se usan para la conexión de las señales de GND, HS y VS. Los cables macho - hembra se corresponden con las señales R, G y B, y van desde el conector VGA hasta la placa de entrenamiento (macho). Se conectan con la resistencia, y por el otro extremo sale otro cable macho-hembra hacia el conector amarillo de la Icezum Alhambra.
Las dos opciones anteriores son muy sencillas y están bien para hacer pruebas rápidas, sin embargo, para poder probar diferentes monitores, o para hacer demos en las charlas/talleres es más práctico soldar una placa propia
Los componentes necesarios son:
- Conector hembra de VGA para circuito impreso
- 3 resistencias de 270 ohmios y 1/4W
- Un cable hembra-hembra (para la conexión de GND)
- Un cable de bus
- Una placa para soldadura de prototipos
Cada uno se puede hacer la placa a su manera. El prototipo que yo he creado es este
Y esta es la conexión a la FPGA. Se utiliza un cable de bus que se pincha en los conectores macho de la placa por un lado, y en el conector amarillo de la Izum Alhambra. Hay que colocar un cable hembra-hembra adicional para la conexión de GND
Para probar el monsterLED sigue los siguientes pasos:
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Conecta la Icezum Alhambra a la pantalla VGA, como se ha indicado en el apartado anterior
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Baja este circuito de ejemplo: 03-VGALED-red-Parpadeo.ice
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Ábrelo en Icestudio
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Cárgalo en la Icezum Alhambra
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La pantalla empezará a parpadear (rojo-negro) a una velocidad de 1 vez por segundo
- He basado este trabajo en la información disponible en este enlace Pong project de FPGA4fun. ¡Muchas gracias!
- Juan González Gómez (Obijuan)
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