Ajout partie VGA

Simon
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7Segment_display/README.md
Vga_display/Basys-3-Master.xdc
Vga_display/README.md
Vga_display/vga_controller.vhd
@@ -77,7 +77,7 @@ end display;
    Les signaux 
-   les signaux utilisés vont nous permettre d'avoir un code clean et plus ou moins factorié.
+   les signaux utilisés vont nous permettre d'avoir un code propre et plus ou moins factorisé.
    ```
    architecture Behavioral of display is
@@ -160,7 +160,7 @@ end display;
    > le diviseur (clk_enable) ralentit la cadence de switch entre afficheur. Si l'on ne divise du fait de la vitesse les chiffres ne s'affichent pas correctement. 
-   Ainsi la logique et l'électronique étant ici très rapide devant la fréquence de percepetion de l'oeil humain, l'utilisateur à l'impression que l'affichage et statique et que rien ne clignote.
+   Ainsi la logique et l'électronique étant ici très rapide devant la fréquence de perception de l'oeil humain, l'utilisateur à l'impression que l'affichage et statique et que rien ne clignote.
    - 2ème processus :
@@ -221,4 +221,4 @@ end display;
 - Enfin il a fallu implémanter un simple algorithme pour le compteur.
-![counter](counter.gif)
 \ No newline at end of file
+![counter](counter.gif)
@@ -113,20 +113,20 @@ set_property -dict { PACKAGE_PIN R2    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[14]}
 ##VGA Connector
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN G19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[0]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN H19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[1]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN J19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[2]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN N19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[3]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN N18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[0]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN L18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[1]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN K18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[2]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN J18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[3]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN J17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[0]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN H17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[1]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN G17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[2]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN D17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[3]}]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN P19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports Hsync]
-#set_property -dict { PACKAGE_PIN R19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports Vsync]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN G19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[0]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN H19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[1]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN J19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[2]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN N19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[3]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN N18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[0]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN L18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[1]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN K18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[2]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN J18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[3]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN J17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[0]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN H17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[1]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN G17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[2]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN D17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[3]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN P19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports Hsync]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN R19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports Vsync]
 ##USB-RS232 Interface
@@ -156,4 +156,4 @@ set_property CFGBVS VCCO [current_design]
 ## SPI configuration mode options for QSPI boot, can be used for all designs
 set_property BITSTREAM.GENERAL.COMPRESS TRUE [current_design]
 set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 33 [current_design]
-set_property CONFIG_MODE SPIx4 [current_design]
 \ No newline at end of file
+set_property CONFIG_MODE SPIx4 [current_design]
@@ -8,21 +8,221 @@
 > L'ensemble des codes, images et vidéos sont compris dans ce répertoire.
 ## But du projet
-
+Nous avons eu comme projet d'afficher différentes choses sur un écran en passant par son port VGA.
 ## I/O utilisées
-
+Tout d'abord, voyons les entrées/sortie que nous avons utilisées.
+```
+entity vga_controller is
+    Port (clk_fpga : in std_logic;
+          sw : in std_logic_vector(15 downto 0);
+          vgaRed : out std_logic_vector(3 downto 0);
+          vgaGreen : out std_logic_vector(3 downto 0);
+          vgaBlue : out std_logic_vector(3 downto 0);
+          Hsync : out std_logic;
+          Vsync : out std_logic);
+end vga_controller;
+- clk_fpga : le signal de clock du fpga
+- sw : interrupteurs pour commander les couleurs
+- vgaRed/Green/Blue : permet de commander la couleur à afficher
+- Hsyn : synchronisation horizontale
+- Vsyn : synchronisation verticale
+```
+Dans le fichier de contrainte :
+```
+set_property -dict { PACKAGE_PIN V17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[0]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN V16   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[1]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN W16   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[2]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN W17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[3]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN W15   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[4]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN V15   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[5]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN W14   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[6]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN W13   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[7]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN V2    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[8]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN T3    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[9]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN T2    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[10]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN R3    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[11]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN W2    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[12]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN U1    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[13]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN T1    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[14]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN R2    IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {sw[14]}]
+```
+Cela permet associer les interrupteurs au tableau sw.
+Dans le fichier de contrainte :
+```
+set_property -dict { PACKAGE_PIN G19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[0]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN H19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[1]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN J19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[2]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN N19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaRed[3]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN N18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[0]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN L18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[1]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN K18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[2]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN J18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaBlue[3]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN J17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[0]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN H17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[1]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN G17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[2]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN D17   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {vgaGreen[3]}]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN P19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports Hsync]
+set_property -dict { PACKAGE_PIN R19   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports Vsync]
+```
+On associe tout les pins du connecteur VGA avec nos signaux
 ## Explication de l'algorithme
+Pour que le code soit compréhensible facilement, nous avons crée plusieurs process pour les différentes utilités.
+### Les signaux
+```
+signal clk_65MHz : std_logic;
+signal Hcount : integer range 1344 downto 1 := 1;
+signal Vcount : integer range 1083264 downto 1 := 1;
+signal myRed: std_logic_vector(3 downto 0);
+signal myBlue: std_logic_vector(3 downto 0);
+signal myGreen: std_logic_vector(3 downto 0);
+
+signal leftLimit: integer range 1025 downto 0:= 0;
+signal rightLimit: integer range 1025 downto 0:= 100;
+signal upLimit: integer range 768 downto 0:= 0;
+signal downLimit: integer range 768 downto 0:= 100;
+signal pixelX: integer range 1344 downto 1:= 1;
+signal pixelY: integer range 768 downto 1;
+```
+- *Limit : Permet de délimiter les coordonnées du carré
+- pixel* : Désigne la coordonnée du pixel que nous affichons
+### Les process
+#### 1er process
+```
+process(clk_65MHz)
+begin
+if clk_65MHz'event and clk_65MHz = '1' then
+
+-- Gestion du vga
+
+    -- Syncro horizontale
+    if Hcount < 1025 then
+        -- affichage
+        Hsync <= '1';
+        Hcount <= Hcount + 1;
+    elsif Hcount  < 1049 then
+        -- Fp
+        Hsync <= '1';
+        Hcount <= Hcount + 1;
+    elsif Hcount < 1185 then
+        -- Pw
+        Hsync <= '0';
+        Hcount <= Hcount + 1;
+    elsif Hcount < 1344 then
+        -- Bp
+        Hsync <= '1';
+        Hcount <= Hcount + 1;
+    else
+        Hcount <= 1;
+    end if;
+
+    -- Synchro vertical
+    if Vcount < 1032193 then
+        -- Affichage de toutes les lignes
+        Vsync <= '1';
+        Vcount <= Vcount + 1;
+    elsif Vcount < (1032193 + 4032) then
+        --Fp
+        Vsync <= '1';
+        Vcount <= Vcount + 1;
+    elsif Vcount < (1032193 + 4032 + 8064) then
+        --Pw
+        Vsync <= '0';
+        Vcount <= Vcount + 1;
+    elsif Vcount < (1032192 + 4032 + 8064 + 38976) then
+        --Bp
+        Vsync <= '1';
+        Vcount <= Vcount + 1;
+    else
+        Vcount <= 1;
+    end if;
+end if;
+end process;
+```
+Ce process permet de suivre les différents signaux de synchronisation verticale et horizontale grâce à une horologe 65MHz.
+#### 2eme process
+```
+process(clk_65MHz)
+-- Gestion de l'affichage
+begin
+if clk_65MHz'event and clk_65MHz = '1' then
+    if  pixelX > leftLimit and pixelX < rightLimit and pixelY > upLimit and pixelY < downLimit then
+    -- Carré
+        vgaRed <= myRed;
+        vgaBlue <= myBlue;
+        vgaGreen <= myGreen;
+    elsif Hcount < 1025 and pixelY < 769 then
+    -- Background
+        vgaRed <= (others => '1');
+        vgaBlue <= (others => '1');
+        vgaGreen <= (others => '1');
+    else
+    -- Hors pixel
+        vgaRed <= (others => '0');
+        vgaBlue <= (others => '0');
+        vgaGreen <= (others => '0');
+    end if;
+end if;
+end process;
+```
+Ce process prends en charge l'affichage du fond de l'écran et ainsi que l'affichage du carré.
+
+
+#### 3eme process
+```
+process(clk_65MHz)
+begin
+if clk_65MHz'event and clk_65MHz = '1' then
+    if Vcount = 1032193 then
+        if rightLimit > 1024 and downLimit > 768 then
+            leftLimit <= 0;
+            rightLimit <= 100;
+            upLimit <= 0;
+            downLimit <= 100;
+        elsif rightLimit > 1024 then
+            leftLimit <= 0;
+            rightLimit <= 100;
+            upLimit <= upLimit + 1;
+            downLimit <= downLimit + 1;
+        else
+            leftLimit <= leftLimit + 1;
+            rightLimit <= rightLimit +1;
+        end if;
+    end if;
+end if;
+end process;
+```
+Ce process permet de gerer le mouvement de notre carré grâce à ces coordonnées.
+
+#### 4eme process
+```
+process(clk_65MHz)
+-- Simplification des valeurs d'écran
+begin
+if clk_65MHz'event and clk_65MHz = '1' then
+    if Vcount = 1 then
+        pixelY <= 1;
+    elsif Hcount = 1025 then
+        pixelY <= pixelY + 1;
+    end if;
+end if;
+end process;
+```
 ## Résultats
--
+-Nous avons dans un premier temps réussi à afficher un écran dont la couleur est commandée par 12 interrupteurs (4 interrupteurs par couleurs)
 ![gif1](gif1.gif)
--
+-Puis nous avons reussi à afficher un carré dans un coin de l'écran (toujours commandé en couleurs par les interrupteurs)
 ![img](img.jpg)
--
+-Finalement avec la separation du code en process et en ajoutant des fonctionnalités, nous avons réussi à animer le carré qui se déplace de droite à gauche et revient à gauche dès qu'il touche le coin droit tout en descendant.
+
+![gif2](gif2.gif)
+
+
+
+
-![gif2](gif2.gif)
 \ No newline at end of file
@@ -84,6 +84,58 @@ myGreen(3) &lt;= sw(11);
 pixelX <= Hcount;
+
+process(clk_65MHz)
+begin
+if clk_65MHz'event and clk_65MHz = '1' then
+
+-- Gestion du vga
+
+    -- Syncro horizontale
+    if Hcount < 1025 then
+        -- affichage
+        Hsync <= '1';
+        Hcount <= Hcount + 1;
+    elsif Hcount  < 1049 then
+        -- Fp
+        Hsync <= '1';
+        Hcount <= Hcount + 1;
+    elsif Hcount < 1185 then
+        -- Pw
+        Hsync <= '0';
+        Hcount <= Hcount + 1;
+    elsif Hcount < 1344 then
+        -- Bp
+        Hsync <= '1';
+        Hcount <= Hcount + 1;
+    else
+        Hcount <= 1;
+    end if;
+
+    -- Synchro vertical
+    if Vcount < 1032193 then
+        -- Affichage de toutes les lignes
+        Vsync <= '1';
+        Vcount <= Vcount + 1;
+    elsif Vcount < (1032193 + 4032) then
+        --Fp
+        Vsync <= '1';
+        Vcount <= Vcount + 1;
+    elsif Vcount < (1032193 + 4032 + 8064) then
+        --Pw
+        Vsync <= '0';
+        Vcount <= Vcount + 1;
+    elsif Vcount < (1032192 + 4032 + 8064 + 38976) then
+        --Bp
+        Vsync <= '1';
+        Vcount <= Vcount + 1;
+    else
+        Vcount <= 1;
+    end if;
+end if;
+end process;
+
+
 process(clk_65MHz)
 begin
 if clk_65MHz'event and clk_65MHz = '1' then
@@ -141,53 +193,5 @@ if clk_65MHz&#39;event and clk_65MHz = &#39;1&#39; then
 end if;
 end process;
-process(clk_65MHz)
-begin
-if clk_65MHz'event and clk_65MHz = '1' then
--- Gestion du vga 
-
-    -- Syncro horizontale
-    if Hcount < 1025 then
-        -- affichage
-        Hsync <= '1';
-        Hcount <= Hcount + 1;
-    elsif Hcount  < 1049 then 
-        -- Fp        
-        Hsync <= '1';
-        Hcount <= Hcount + 1;
-    elsif Hcount < 1185 then 
-        -- Pw
-        Hsync <= '0';
-        Hcount <= Hcount + 1;
-    elsif Hcount < 1344 then
-        -- Bp 
-        Hsync <= '1';
-        Hcount <= Hcount + 1;
-    else 
-        Hcount <= 1;
-    end if;
-    
-    -- Synchro vertical
-    if Vcount < 1032193 then
-        -- Affichage de toutes les lignes
-        Vsync <= '1';  
-        Vcount <= Vcount + 1; 
-    elsif Vcount < (1032193 + 4032) then
-        --Fp
-        Vsync <= '1';
-        Vcount <= Vcount + 1;
-    elsif Vcount < (1032193 + 4032 + 8064) then 
-        --Pw
-        Vsync <= '0';
-        Vcount <= Vcount + 1;
-    elsif Vcount < (1032192 + 4032 + 8064 + 38976) then 
-        --Bp
-        Vsync <= '1';
-        Vcount <= Vcount + 1;
-    else 
-        Vcount <= 1;
-    end if;
-end if;
-end process;        
 end Behavioral;