FPGA生成图像Modelsim仿真生成BMP图片保存显示

        FPGA生成图像模板，产生RBG格式棋盘格。利用Modelsim仿真，将FPGA生成的图片转化成BMP图片保存并显示。

一：仿真代码

`timescale      1ns/1ps
module design_1_wrapper_top 
();

  reg clk_100MHz;
  reg clk_300MHz;
  wire [31:0]clk_rate;
  wire [31:0]frame_rate;
  wire [15:0]heighth;
  wire o_hblank;
  wire o_pixel_clk;
  wire o_vblank;
  wire [11:0]ov_U;
  wire [11:0]ov_V;
  wire [11:0]ov_data;
  wire stable;
  wire [15:0]width;

wire    clk_455M5;

reg [7:0]   rd_data                 ;
reg         wr_en                   ;
  initial    begin
      clk_100MHz=0;
    clk_300MHz=0;
  end

  always #3 clk_100MHz=~clk_100MHz;
  always #1 clk_300MHz=~clk_300MHz;

    design_1_wrapper
    design_1_wrapper_inst
    (
    .clk_100MHz        (clk_100MHz    ),
    .clk_455M5      (clk_455M5  ),
    .clk_rate        (clk_rate    ),
    .frame_rate        (frame_rate    ),
    .heighth        (heighth    ),
    .o_hblank        (o_hblank    ),
    .o_pixel_clk    (o_pixel_clk),
    .o_vblank        (o_vblank    ),
    .ov_U            (ov_U        ),
    .ov_V            (ov_V        ),
    .ov_data        (ov_data    ),
    .stable            (stable        ),
    .width            (width        )
    );
    
    
    reg [7:0]   wr_bmp_data [0:2100000]    ;
    parameter   CLK_PERIOD      =5                                                      ;
    parameter   W_BMP_WIDTH     =32'd1920                                               ;
    parameter   W_BMP_HIGHT     =32'd1080                                               ;
    parameter   PIXEL_BITS      =16'h0018                                               ;   //24bits
    parameter   PIXEL_BYTES     =PIXEL_BITS/8                                           ;   //3bytes
    parameter   IMAGE_SIZE      =((((W_BMP_WIDTH*PIXEL_BYTES)>>2)+1)<<2)*W_BMP_HIGHT    ;
    parameter   BMP_FILE_HEAD   = 32'd54                                                ; 
    parameter   BM_WINDOWS      = 16'h4d42                                              ;
    parameter   FILE_SIZE       =IMAGE_SIZE+BMP_FILE_HEAD                               ;
    integer out_image   ;
    integer i           ;
    integer j           ;
    
    
    initial begin
    
    out_image               =   $fopen("I:picture\\output_file.bmp","wb");
    
    
    //BM
    wr_bmp_data[0 ]  =   BM_WINDOWS[0+:8]   ;
    wr_bmp_data[1 ]  =   BM_WINDOWS[8+:8]   ;
    //bmp file size
    wr_bmp_data[2 ]  =   FILE_SIZE[0 +:8]   ;
    wr_bmp_data[3 ]  =   FILE_SIZE[8 +:8]   ;
    wr_bmp_data[4 ]  =   FILE_SIZE[16+:8]   ;
    wr_bmp_data[5 ]  =   FILE_SIZE[24+:8]   ;
    //reserved
    wr_bmp_data[6 ]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[7 ]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[8 ]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[9 ]  =   8'h00   ;
    
    //offset
    wr_bmp_data[10]  =   BMP_FILE_HEAD[0 +:8]   ;    
    wr_bmp_data[11]  =   BMP_FILE_HEAD[8 +:8]   ;
    wr_bmp_data[12]  =   BMP_FILE_HEAD[16+:8]   ;
    wr_bmp_data[13]  =   BMP_FILE_HEAD[24+:8]   ;
    
    //bmp information struct
    wr_bmp_data[14]  =   8'h28   ;
    wr_bmp_data[15]  =   8'h00   ;
    
    wr_bmp_data[16]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[17]  =   8'h00   ;
    
    //write bmp width
    wr_bmp_data[18]  =   W_BMP_WIDTH[0+:8]   ;
    wr_bmp_data[19]  =   W_BMP_WIDTH[8+:8]   ;
    wr_bmp_data[20]  =   W_BMP_WIDTH[16+:8]   ;
    wr_bmp_data[21]  =   W_BMP_WIDTH[24+:8]   ;
    //write bmp hight
    wr_bmp_data[22]  =   W_BMP_HIGHT[0+:8]    ;
    wr_bmp_data[23]  =   W_BMP_HIGHT[8+:8]    ;
    wr_bmp_data[24]  =   W_BMP_HIGHT[16+:8]   ;
    wr_bmp_data[25]  =   W_BMP_HIGHT[24+:8]   ;
    
    //bit planes
    wr_bmp_data[26]  =   8'h01   ;
    wr_bmp_data[27]  =   8'h00   ;
    
    //one pixel use bits
    wr_bmp_data[28]  =   PIXEL_BITS[0+:8]   ;
    wr_bmp_data[29]  =   PIXEL_BITS[8+:8]   ;
    
    //compress
    wr_bmp_data[30]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[31]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[32]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[33]  =   8'h00   ;
    
    //bmp image size
    wr_bmp_data[34]  =   IMAGE_SIZE[0 +:8]   ;
    wr_bmp_data[35]  =   IMAGE_SIZE[8 +:8]   ;
    wr_bmp_data[36]  =   IMAGE_SIZE[16+:8]   ;
    wr_bmp_data[37]  =   IMAGE_SIZE[24+:8]   ;
    
    wr_bmp_data[38]  =   8'hC4   ;    
    wr_bmp_data[39]  =   8'h0e   ;
    wr_bmp_data[40]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[41]  =   8'h00   ;
    
    wr_bmp_data[42]  =   8'hC4   ;
    wr_bmp_data[43]  =   8'h0e   ;
    wr_bmp_data[44]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[45]  =   8'h00   ;
    //use color board
    wr_bmp_data[46]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[47]  =   8'h00   ;
    //important color 
    wr_bmp_data[48]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[49]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[50]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[51]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[52]  =   8'h00   ;
    wr_bmp_data[53]  =   8'h00   ;
    
    j=0;
    for(i=0;i<54;i=i+1)
    begin
        @(posedge clk_455M5)
        $fwrite(out_image,"%c",wr_bmp_data[i]);
    end
    
    for(i=54;i     begin
        if((j%(W_BMP_WIDTH*3)==0))begin
        j=0;
        end 
        
        wait(o_vblank);
        wait(o_hblank);
        wr_en=1;
        @(posedge clk_300MHz)begin
        if(j%(PIXEL_BITS/8)==0)
            $fwrite(out_image,"%c",ov_data[7:0]);
        else    if(j%(PIXEL_BITS/8)==1)
            $fwrite(out_image,"%c",ov_U[7:0]);
        else    if(j%(PIXEL_BITS/8)==2)
            $fwrite(out_image,"%c",ov_V[7:0]);            
        end  
        
        wait(o_vblank);
        wait(o_hblank);
        #1
        j=j+1;
       
        wait(o_vblank);
        wait(o_hblank);
    end
  
    wr_en=0;
    $fclose(out_image);
    
    end
endmodule

二：代码仿真

        产生BMP图像。