VGA时序学习

VGA 接口相必是一个大家非常熟悉的接口，我们快接近 00 年代的人，小时候使用的电脑就使用这种接口的显示屏

当然就算到了今日， VGA 接口依然还在大量使用，因为这个接口成本比较低，想省钱甚至可以直接使用电阻网络的方式转换 VGA 信号；相比而言， HDMI 就显得比较昂贵了。

简单的介绍VGA的时序

一行或一列的数据包含了显示前沿(back porch)、有效数据(active viedo)、显示后沿(front porch)，它们在同步(sync)信号的控制下，进行 VGA 图像的传输

上图就是 VGA 信号的时序图

VGA 图像数据既然是在两个同步信号的脉冲间进行传输，那么这帧数据的起始位置就是确定的，那么显示前、后沿的存在有什么意义？

当我看到 VGA 的时序图后就有这样的疑问，然后就去网上搜索，不过没有见到太详细的描述；不过见到有人建议去看看显像管原理，在我了解显像管原理后，感觉有些明白了，下面进行相关介绍

显示前后沿作用

先说说显像管(CRT)显示器的工作原理

CRT显示器是靠电子束激发屏幕内表面的荧光粉来显示图像的，由于荧光粉被点亮后很快会熄灭，所以电子枪必须循环地不断激发这些点

屏幕上的图像是通过扫描的方式进行显示的，CRT 显示器的扫描方式有很多种，如直线式扫描，圆形扫描，螺旋扫描等等。VGA 的图像扫描的方式和 CRT 的逐行扫描的方式类似，不过 CRT 的扫描线并不是完全水平的，而是稍微倾斜的。如下图：

由于显像管是模拟器件，它扫描屏幕使用的是电子束，它扫描完一行后需要回到这一行的起点的位置(绿色轨迹)，所以为了避免被这些多余的轨迹干扰，就使用显示前后沿进行消影处理

现在的屏幕很多是液晶屏幕，不再需要使用电子束进行扫描成像，我感觉其实前后沿合并在一起都是可以的，不过可能是为了兼容以前的设备，所以才这样设计时序(个人认为而已…)

VGA时钟计算

VGA 的时钟与分辨率和帧率有关

VGA 刷新一帧的时间不单单与有效像素有关，还要算上消影、同步的时间，相关的时间设置可以查表，这里列出其中一部分

Horizontal timing

Pixels	Front porch	Sync pulse	Back porch	Whole line
640@60Hz	16	96	48	800
640@75Hz	16	64	120	840
800@60Hz	40	128	88	1056

Vertical timing

Pixels	Front porch	Sync pulse	Back porch	Whole line
480@60Hz	10	2	33	525
480@75Hz	1	3	16	500
600@60Hz	1	4	23	638

假如选择 640*480@60Hz 的话，时钟频率就是

80052560Hz = 25.2MHz

参考资料

• What is Front Porch and Back Porch of a video signal in CRT display?