这是和HarryChen在这学期数字逻辑课上做的项目。主要是利用FPGA模拟一个终端。项目放在https://github.com/Harry-Chen/fpga-virtual-console上。

现在大部分的操作系统都是内置有虚拟终端，就像Linux下的xterm、gnome-terminal。但是，在最初控制台和计算机是相互独立的。控制台一般是由键盘和屏幕组成，键盘将用户输入传入计算机，计算机将输出发送显示给用户。这整个通信的过程是有一套标准来规定的，例如VT100就是一个早期的标准，更进一步有VT220、xterm-256color等。由于计算机回显的数据并不是单纯地整个屏幕的像素数据，而是更高层次的类似控制命令的内容，例如表示光标移动到某个位置，在某个位置插入某个字符，删除某一行的字符等。这些标准主要是定义了计算机发送回的这些控制命令的行为，和键盘发送给计算机的控制命令的行为。

我们做的这个项目就是一个物理上的终端！通过FPGA接受键盘的输入，将输入转化为控制命令通过串口输出给计算机。同时也通过串口接受计算机传回的控制命令名且解析、执行，修改对应位置的字符，再将字符进行渲染通过VGA输出到屏幕。

主要支持的标准是VT220，以及xterm-256color下大部分影响最终显示效果的指令，对于大部分linux下的程序的输出都可以正确地解析。同时串口速度提升到了3M可以支持以大约170fps的帧率播放黑白字符视屏，和约30fps的帧率播放彩色字符视屏。简单来说，就是正常终端可以做的事情这个物理终端都可以做到。

比如下面就是一个调用笔记本上摄像头的例子（我真的不是直接把VGA连到电脑上了），这时候串口速度还没那么快所以看起来有点卡……

FPGA Camera

具体的细节我就不打算说了，文档里都写得非常明白。

https://github.com/Harry-Chen/fpga-virtual-console/raw/v1.0/doc/report.pdf

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