至芯煉獄系列教程基于fpga的ps2接口設(shè)計(jì)

么本實(shí)驗(yàn)我們就使用FPGA來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)采用PS2接口的PC機(jī)鍵盤，這個(gè)鍵盤可以用來(lái)擴(kuò)展我們FPGA的輸入系統(tǒng)，以使我們能夠方便的輸入 本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是學(xué)習(xí)PS2鍵盤的，并將的結(jié)果通過(guò)數(shù)碼管顯示碼）時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出短暫的響聲，及時(shí)地提醒操作者FPGA到的按鍵PS2鍵盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)我們不需要過(guò)多的去關(guān)注，我們只需要關(guān)心其接口協(xié)議，能夠正確的其發(fā)送過(guò)來(lái)的按鍵信息即可，至于到的按鍵信息可以作何用途，可謂是見(jiàn)仁見(jiàn)智，這里不做過(guò)多的介紹。PS2協(xié)議的簡(jiǎn)單描PS2協(xié)議總共有兩根線組成，一根時(shí)鐘線和一根數(shù)據(jù)線，這里采用PS2的鍵盤成為從機(jī)，將控制和PS2協(xié)議的一方稱為主機(jī)，生活中最產(chǎn)生的。PS2協(xié)議發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)共有11位，分別為：1Bit8Bit數(shù)據(jù)位，低位1Bit1Bit00P11PS2相信熟悉UART協(xié)議的同學(xué)一看便知，PS2協(xié)議和UART協(xié)議非常相似，那 ，將其中的8Bit數(shù)1“HOME”……節(jié)，他們的第一個(gè)字節(jié)是F0H，第二個(gè)字節(jié)則是這個(gè)鍵的通碼。（BREAK如果我們按下的是”END”、”PAGEUP“等擴(kuò)展按鍵時(shí)，會(huì)怎么樣呢？這里圖 全局復(fù)位（低電平有效PS2PS224位，每四位10位接到了Key_Value10展碼）01表只要成功到一次按鍵動(dòng)作（按下、程序邊沿檢測(cè)電regalways@(posedgeClkornegedgeif(!Rst_n)beginPS2_Clk_Tmp0<=1'b0;PS2_Clk_Tmp1<=1'b0;PS2_Clk_Tmp2<=1'b0;PS2_Clk_Tmp3<=elsePS2_Clk_Tmp0<=PS2_Clk;PS2_Clk_Tmp1<=PS2_Clk_Tmp0;PS2_Clk_Tmp2<=PS2_Clk_Tmp1;PS2_Clk_Tmp3<= &用我們的PS2時(shí)鐘下降沿的標(biāo)志信號(hào)來(lái)使能我們的計(jì)數(shù)器自加，當(dāng)計(jì)數(shù)器加到11后，表示一個(gè)數(shù)據(jù)包接收完成，將計(jì)數(shù)器，等待下一個(gè)下降沿的到來(lái)，程序PS2時(shí)鐘下降沿計(jì)數(shù)always@(posedgeClkornegedgeRst_n)Cnt1<=elseif(Cnt1==4'd11)Cnt1<=4'd0;elseCnt1<=Cnt1+加1的操作并沒(méi)有馬上執(zhí)行，而是會(huì)在下一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘上升沿到來(lái)之時(shí)才會(huì)改變。因此，為了保證我們所使用的cnt1的數(shù)據(jù)已經(jīng)是的，我們需要在cnt1程序寄存器延0101always@(posedgeClkornegedgeData_tmp<=elseif(nedge_PS2_Clk_Shift)begin4'd2:Data_tmp[0]<=PS2_Din;4'd3:Data_tmp[1]<=PS2_Din;4'd4:Data_tmp[2]<=PS2_Din;4'd5:Data_tmp[3]<=PS2_Din;4'd6:Data_tmp[4]<=PS2_Din;4'd7:Data_tmp[5]<=PS2_Din;4'd8:Data_tmp[6]<=PS2_Din;4'd9:Data_tmp[7]<=PS2_Din;default:Data_tmp<=Data_tmp<=PS2always@(posedgeClk)nedge_PS2_Clk_Shift<=程序PS2鍵值always@(posedgeClkornegedgeif(!Rst_n)beginBreak_r<=1'b0;Key_Valve<=10'd0;Key_Flag<=1'b0;Long_Code_r<=1'b0;elseif(Cnt1==4'd11)if(Data_tmp==Long_Code_r<=elseif(Data_tmp8'hF0)/*判斷是否為斷碼Break_r<=elseKey_Flag<=Long_Code_r<=1'b0;Break_r<=1'b0;elseKey_Valve<=Key_Flag<=Break_r<=Long_Code_r<=這里，我們使用了兩個(gè)標(biāo)志寄存器，當(dāng)數(shù)據(jù)完成后（即cnt1=11）就對(duì)存器的狀態(tài)輸出，并給出按鍵檢測(cè)成功標(biāo)志（Key_Flag置1）本模塊為 工程的頂層模塊，負(fù)責(zé)將 解碼模DI_EDDRVEmodule/*systeminputClk;/*system[[wirewire（2）（2）PS2模塊（BeepDIG_LED_DRIVEDIG_LED_DRIVE.v0表示普通按001001module/*systeminputinput/*systeminputinputoutputreg regalways@(posedgeClkornegedgeRst_n)if(!Rst_n)beginPS2_Clk_Tmp0<=1'b0;PS2_Clk_Tmp1<=1'b0;PS2_Clk_Tmp2<=1'b0;PS2_Clk_Tmp3<=elsePS2_Clk_Tmp0<=PS2_Clk;PS2_Clk_Tmp1<=PS2_Clk_Tmp0;PS2_Clk_Tmp2<=PS2_Clk_Tmp3<=PS2_Clk_Tmp2; assignnedge_PS2_Clk=!PS2_Clk_Tmp0&!PS2_Clk_Tmp1PS2_Clk_Tmp2& always@(posedgeClk)nedge_PS2_Clk_Shift<=outputregKey_Valve;/*結(jié)果，其中最為通/斷碼識(shí)別位，0為通碼，1為斷碼*/@(posedgeClkornegedgeCnt1<=elseif(Cnt1==Cnt1<=else Cnt1<=Cnt1+058/* 8位數(shù)據(jù)位 always@(posedgeClkornegedgeRst_n) Data_tmp<=elseif(nedge_PS2_Clk_Shift)4'd2:Data_tmp[0]<=4'd3:Data_tmp[1]<=4'd4:Data_tmp[2]<=4'd5:Data_tmp[3]<=4'd6:Data_tmp[4]<=4'd7:Data_tmp[5]<=4'd8:Data_tmp[6]<=4'd9:Data_tmp[7]<=default:Data_tmp<= Data_tmp<=Data_tmp; always@(posedgeClkornegedgeRst_n) if(!Rst_n)beginBreak_r<=Key_Valve<=Key_Flag<=Long_Code_r<=1'b0; elseif(Cnt1==4'd11)if(Data_tmp Long_Code_r<=1'b1; /*將長(zhǎng)碼標(biāo)志置1*/ elseif(Data_tmp==8'hF0)/*判斷是否為斷碼*/ Break_r<=1'b1; /*將斷碼標(biāo)志置1*/ elsebegin Key_Valve<={Break_r,Long_Code_r,Data_tmp};/*將長(zhǎng)碼標(biāo)志、斷 Key_Flag<= Long_Code_r1'b0 Break_r<=1'b0; elseKey_Valve<=Key_Flag<=Break_r<=Long_Code_r<=104數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)模塊（文件名moduleinputinputparametersystem_clk=//localparamcnt1_MAX24;/*仿真的時(shí)候使用，板級(jí)驗(yàn)證時(shí)請(qǐng)注釋掉reg[14:0]regregelse elsealways@(posedgeClkornegedge always@(posedgeclk_1Kornegedgeelseif(sel_r== default default:seg_r=8'hff;assignDig_Led_seg=seg_r;assignDig_Led_sel=蜂鳴器控制模塊（文件名01module01module Rst_n,// En,狀態(tài)機(jī)跳轉(zhuǎn)使能信號(hào) inputinput reg[1:0]state; localparamCNT_TOP=5_000_000;//usedinClk=50MlocalparamIDEL=localparamBUSY=2'b10;always@(posedgeClkornegedgestate<=counter<=always@(posedgeClkornegedgeRst_n)Beep<=1'b1;Beep<=1'b1;Beep<=assignbeep_en=(counter[14]==1)?PS2模塊（文件名在下板之前，我們需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行，確定邏輯正確無(wú)誤—編寫Testbench來(lái)模擬鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)，通過(guò)觀察鍵盤的輸出來(lái)驗(yàn)證該模塊的正確性，關(guān)于模擬鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)，在一份介紹PS2協(xié)議的手冊(cè)中有如下描述：No――1No――放棄(跳到從主機(jī)字節(jié)的程序中))放Clock線，形成一個(gè)脈沖；20usClock線是否為高電平？No――1No――1001001`timescale003module005regClk;/*systemclock*/006regRst_n;/*復(fù)位信號(hào)*/008regPS2_Din;/*PS2鍵盤數(shù)據(jù)線009regPS2_Clk;/*PS2鍵盤時(shí)鐘線011wire 012wire[9:0]021023initialClk=Rst_n=PS2_Din=PS2_Clk=Rst_n=1;/*Z/*X /*O /*P /*E /*N055

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