從物聯網技術淺談雲梯物聯網系統

這是和@ HarryChen 在這學期數字邏輯課上做的專案。主要是利用FPGA模擬一個終端。專案放在 https://github.com/miskcoo/fpga-virtual-console 上。

現在大部分的作業系統都是內建有虛擬終端，就像Linux下的xterm、gnome-terminal。但是，在最初控制檯和計算機是相互獨立的。控制檯一般是由鍵盤和螢幕組成，鍵盤將使用者輸入傳入計算機，計算機將輸出傳送顯示給使用者。這整個通訊的過程是有一套標準來規定的，例如VT100就是一個早期的標準，更進一步有VT220、xterm-256color等。由於計算機回顯的資料並不是單純地整個螢幕的畫素資料，而是更高層次的類似控制命令的內容，例如表示游標移動到某個位置，在某個位置插入某個字元，刪除某一行的字元等。這些標準主要是定義了計算機發送回的這些控制命令的行為，和鍵盤傳送給計算機的控制命令的行為。

我們做的這個專案就是一個物理上的終端！通過FPGA接受鍵盤的輸入，將輸入轉化為控制命令通過串列埠輸出給計算機。同時也通過串列埠接受計算機傳回的控制命令名且解析、執行，修改對應位置的字元，再將字元進行渲染通過VGA輸出到螢幕。

主要支援的標準是VT220，以及xterm-256color下大部分影響最終顯示效果的指令，對於大部分linux下的程式的輸出都可以正確地解析。同時串列埠速度提升到了3M可以支援以大約170fps的幀率播放黑白字元視屏，和約30fps的幀率播放彩色字元視屏。簡單來說，就是正常終端可以做的事情這個物理終端都可以做到。

比如下面就是一個呼叫筆記本上攝像頭的例子（

我真的不是直接把VGA連到電腦上了

），這時候串列埠速度還沒那麼快所以看起來有點卡……

具體的細節我就不打算說了，文件裡都寫得非常明白。

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