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module VGA_Interface(
        
        clk,
        rst,
        R_in,
        G_in,
        B_in,
        
        oAddress,
        R,G,B,
        BLANK,
        VGA_SYNC,
        VGA_CLK,
        HS,VS,
        v_pos,
        h_pos
); 

        input [7:0] R_in, G_in, B_in;
        input clk, rst;
        
        output reg [7:0] R, G, B;
        output reg HS, VS;
        output reg BLANK;
        output VGA_SYNC, VGA_CLK;

        output reg [9:0] h_pos, v_pos;
        output reg [19:0]       oAddress;

        parameter H_FRONT = 16; //16
        parameter H_SYNC = 96;  //96
        parameter H_BACK = 48;  //48
        parameter H_DISPLAY = 640;
        parameter H_BLANK = H_SYNC+H_BACK;
        parameter H_TOTAL = H_FRONT+H_SYNC+H_BACK+H_DISPLAY;

        parameter V_FRONT = 12; //12
        parameter V_SYNC = 2;   //2
        parameter V_BACK = 31;  //31
        parameter V_DISPLAY     = 480;
        parameter V_BLANK = V_SYNC+V_BACK;
        parameter V_TOTAL = V_FRONT+V_SYNC+V_BACK+V_DISPLAY;

        reg b_flag; 
        
        always @(posedge clk)
        begin
                if (rst == 1'b1)
                begin
                        h_pos <= 10'b0000000000;
                        v_pos <= 10'b0000000000;
                end
                
                else
                begin
                        if (h_pos<H_TOTAL-1)//800 pulsos
                        begin
                                h_pos <= h_pos + 1'b1;
                        end             
                        
                        else
                        begin
                                h_pos <= 1'b0;
                                
                                if (v_pos<V_TOTAL-1)//525 pulsos
                                begin
                                        v_pos <= v_pos + 1'b1;
                                end
                                
                                else
                                begin
                                        v_pos <= 1'b0;
                                end
                        end
                end
        end
        
        // Sincronismo Horizontal
        always @(posedge clk)
        begin
                if (rst == 1'b1)
                begin
                        HS <= 1'b1;
                end
                else
                begin
                        if ( (h_pos > H_DISPLAY+H_FRONT-1) && (h_pos < H_TOTAL-H_BACK-1) )
                        begin
                                HS <= 1'b0;
                        end
                        else
                        begin
                                HS <= 1'b1;
                        end
                end
        end
        
        // Sincronismo Vertical
        always @(posedge clk)
        begin
                if (rst == 1'b1)
                begin
                        VS <= 1'b1;
                end
                else
                begin
                        if ( (v_pos > V_DISPLAY+V_FRONT-1) && (v_pos < V_TOTAL-V_BACK-1) )
                        begin
                                VS <= 1'b0;
                        end
                        else
                        begin
                                VS <= 1'b1;
                        end
                end
        end
        
        // Blank
        always @(posedge clk)
        begin
                if (rst == 1'b1)
                begin
                        BLANK <= 1'b1;
                end
                else
                begin
                        if (h_pos>(H_DISPLAY-1) || v_pos>(V_DISPLAY-1))
                        begin
                                BLANK <= 1'b0;
                        end
                        else
                        begin
                                BLANK <= 1'b1;
                        end
                end
        end
        
        assign VGA_CLK = clk;
        assign VGA_SYNC = 1'b1;

        always @(posedge clk )
        begin
                R <= R_in;
                G <= G_in;
                B <= B_in;
        end
        
        
        // Bloco para geracao dos enderecos de cada pixel na memoria
        // Cada pixel está guardado em um endereco diferente, sequencialmente
        always @(posedge clk )
        begin
                
                // Reset no circuito, endereco vai para zero
                if (rst == 1'b1)
                begin
                        oAddress <= 20'h00000;
                end
                
                // Operacao normal, apos reset
                else
                begin
                        // Operacao na parte visivel do video
                        if( h_pos<=(H_DISPLAY-1) && v_pos<=(V_DISPLAY-1) )
                        begin

                                // Enquanto nao tiver atingido o ultimo pixel
                                if ( oAddress < ((H_DISPLAY*V_DISPLAY) - 1)  )
                                begin
                                        oAddress <= oAddress + 1'b1;
                                end
                                
                                // Retorna para o inicio apos atingir o ultimo pixel
                                else
                                begin
                                        oAddress <= 1'b0;
                                end
                        
                        end
                        
                        // Operacao na parte de sincronismo do video
                        else
                        begin
                                oAddress <= oAddress;
                        end
                end
        end
        
endmodule