Reproducción de una Imagen en un Monitor VGA Utilizando un FPGA

7

Reproducción de una Imagen en un Monitor VGA
Utilizando un FPGA
Michael Alejandro Diaz Illa, Alfredo Granados Ly

Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú

RESUMEN: El presente artículo describe la
manera cómo a partir de un programa aplicativo en
Visual Basic podemos capturar y enviar la información
de una imagen hacia unperiférico que contiene un
FPGA, el cual a su vez procesa la información y la
envía a un monitor VGA para su presentación.
Se ha usado como entrada de diseño el lenguaje
VHDL y la implementación del sistema se realizó en el
FPGA CYCLONE II 2C35C672C6 de la tarjeta de
desarrollo DE2 de la empresa ALTERA utilizando la
herramienta de síntesis y simulación QUARTUS II.
ABSTRACT: This paperpresents the way like from an
application program in Visual
BASIC we can capture and send the information of
an image towards a FPGA, which processes the
information and sends it to a VGA monitor for his
presentation.
PALABRAS CLAVES:
Memorias SRAM

FPGA,

UART,

diferencia de las imágenes en escala de grises, las
imágenes a color requieren de la combinación de las 3
bandas de color,para representar el color de un píxel.
Por ejemplo, un determinado punto blanco de una
imagen en escala de grises se describiría: P(x, y) = 255,
sin embargo en una imagen a colores para describir el
color del mismo punto se realizaría así: P(x, y) =
(255,255,255), esto debido a que el (0,0,0) corresponde
al negro absoluto y el (255,255,255) al blanco
Absoluto. Por otro lado la implementaciónde un
sistema digital con el lenguaje VHDL [1] en un FPGA
disminuye el tiempo de diseño y facilita al diseñador
poder simular el diseño antes de poder implementarlo
reduciendo los errores. El sistema implementado se
muestra en la figura 1 y consta de un programa en
Visual Basic, la tarjeta de desarrollo DE2 [2] con un
reloj de 50 MHz y un monitor VGA.

VGA,

I. INTRODUCCIÓN
Hoy en díael tratamiento digital de imágenes es
muy importante en el campo de procesamiento digital
de señales en donde podemos encontrar muchas
aplicaciones. Las imágenes digitales se pueden
representar en escala de grises o en escala de colores.
Una imagen digital en escala de grises es una matriz de
MxN elementos numéricos cuyos valores posibles van
del 0 (negro) al 255 (blanco), siendo estenúmero la
intensidad luminosa en el determinado punto o píxel.
Una imagen digital a colores está formada por tres
matrices de MxN, siendo este número la intensidad
luminosa en cada una de las bandas espectrales del
RGB (Rojo, Verde, Azul), de cada punto o píxel, a

ELECTRÓNICA – UNMSM

Fig. 1. Diagrama de Bloques del Sistema.

Nº.19, agosto del 2007

8

II.

DISEÑO DEL SISTEMA

Eltrabajo se ha dividido en dos partes, una que
consiste en el desarrollo de una aplicación en Visual
Basic y la otra en el desarrollo de tres módulos
descritos en lenguaje VHDL, denominados : Módulo de
Recepción UART, Módulo de Almacenamiento de
Datos y el Módulo de Visualizar Pantalla.

III. APLICACIÓN EN VISUAL BASIC
La figura 2 muestra el diagrama de flujo del
programa desarrollado enVisual Basic.

El Programa carga una imagen en blanco y negro a
escala 640x480 y va escaneando la imagen desde la
columna 0 hasta la columna 639 luego incrementa la
fila desde 0 hasta la fila 479 donde termina el
programa. De esta manera la imagen es llevada a una
matriz (i , j ) , en donde encuentra un valor (255,255,255)
pondrá el valor de la matriz (i , j ) a TRUE, y cuando
encuentre elvalor (0,0,0) pondrá un FALSE. Luego de
cada escaneada de una columna el programa envía un
1(TRUE) para píxel blanco o un 0(FALSE) para un
píxel negro al puerto serial de la computadora a través
del objeto MSCOMM [3]. La velocidad de transmisión
esta dada en baudios y es configurable en el programa.
En la figura 3, se muestra el programa en ejecución.

INICIO

TRANSFERIR
IMAGEN...