熟女俱乐部五十路二区av,又爽又黄禁片视频1000免费,国产卡一卡二卡三无线乱码新区,中文无码一区二区不卡αv,中文在线中文a

新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 牛人業(yè)話 > 小梅哥和你一起深入學習FPGA之PS2鍵盤驅動

小梅哥和你一起深入學習FPGA之PS2鍵盤驅動

作者: 時間:2015-08-18 來源:網絡 收藏

  五、 代碼分析

本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/278903.htm

  這里,解碼的關鍵是接口的時鐘信號,該時鐘為異步時鐘,我們需要通過邊沿檢測的方式來檢測其下降沿,以便根據(jù)下降沿的個數(shù)來確定每個時鐘我們因該做什么,邊沿檢測的電路,前面幾個實驗已經講過很多次了,這里便不再做過多的解釋,貼上代碼即可:

  以下是代碼片段:

  reg _Clk_Tmp0,_Clk_Tmp1,PS2_Clk_Tmp2,PS2_Clk_Tmp3;

  wire nedge_PS2_Clk; /*PS2從機時鐘下降沿檢測標志信號*/

  always @ (posedge Clk or negedge Rst_n)

  if(!Rst_n) begin

  PS2_Clk_Tmp0 <= 1'b0;

  PS2_Clk_Tmp1 <= 1'b0;

  PS2_Clk_Tmp2 <= 1'b0;

  PS2_Clk_Tmp3 <= 1'b0;

  end

  else begin

  PS2_Clk_Tmp0 <= PS2_Clk;

  PS2_Clk_Tmp1 <= PS2_Clk_Tmp0;

  PS2_Clk_Tmp2 <= PS2_Clk_Tmp1;

  PS2_Clk_Tmp3 <= PS2_Clk_Tmp2;

  end

  /*-------獲取PS時鐘信號的下降沿-------------*/

  assign nedge_PS2_Clk = !PS2_Clk_Tmp0 & !PS2_Clk_Tmp1 & PS2_Clk_Tmp2 & PS2_Clk_Tmp3;

  一個PS2的數(shù)據(jù)包總共由11位組成,因此會有11個時鐘下降沿,因此我們必須對下降沿的個數(shù)準確計數(shù),才能保證我們能夠解碼得到正確的數(shù)據(jù),這里,使用我們的PS2時鐘下降沿標志信號來使能我們的計數(shù)器自加,當計數(shù)器加到11后,表示一個數(shù)據(jù)包接收完成,將計數(shù)器清零,等待下一個下降沿的到來,相關代碼如下:

  以下是代碼片段:

  /*------------PS2時鐘下降沿個數(shù)計數(shù)器-----------------------*/

  always @(posedge Clk or negedge Rst_n)

  if(!Rst_n)

  Cnt1 <= 4'd0;

  else if(Cnt1 == 4'd11)

  Cnt1 <= 4'd0;

  else if(nedge_PS2_Clk)

  Cnt1 <= Cnt1 + 1'b1;

  接下來,就是根據(jù)時鐘下降沿的計數(shù)個數(shù),來讀取對應位的數(shù)據(jù)了,因為采用了非阻塞賦值的方式,因此,PS2時鐘下降沿到來時,此時Cnt1執(zhí)行自加1操作,但同時如果也來用Cnt1的值來確定數(shù)據(jù)位數(shù),就一定會造成錯誤,因為此時,Cnt1的加1操作并沒有執(zhí)行,而是會在下一個時鐘上升沿到來之時才變,因此,為了保證我們使用的Cnt1的數(shù)據(jù)是已經更新了的,我們需要在Cnt1已經變化之后再來使用其值做判斷,即在PS2時鐘下降沿檢測成功后,滯后一個系統(tǒng)時鐘周期后再來讀取PS2_Din上的值,比較簡單的操作方式就是將PS2時鐘下降沿檢測標志信號再用寄存器打一拍,對應代碼如下:

  以下是代碼片段:

  always @(posedge Clk)nedge_PS2_Clk_Shift <= nedge_PS2_Clk;

  可能這里相對比較難以理解,希望大家結合仿真結果自學揣摩體會。

  接下來就是根據(jù)Cnt1的計數(shù)值來讀取每一位的數(shù)據(jù)了,這部分代碼很簡單,如下所示:

  以下是代碼片段:

  /*--------------讀取8位數(shù)據(jù)位---------------*/

  always @ (posedge Clk or negedge Rst_n)

  if(!Rst_n)

  Data_tmp <= 8'd0;

  else if(nedge_PS2_Clk_Shift) begin

  case(Cnt1)

  4'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;

  endcase

  end

  else

  Data_tmp <= Data_tmp;

  通過以上操作,我們就能正確的解碼PS2鍵盤發(fā)送過來的每一個字節(jié)的數(shù)據(jù)了,但是,這些數(shù)據(jù)代表了什么呢,如果是斷碼標志,或者是長碼標志,我們又該如何進行操作呢,這里,小梅哥先貼上我的處理代碼:

  以下是代碼片段:

  always @ (posedge Clk or negedge Rst_n)

  if(!Rst_n) begin

  Break_r <= 1'b0;

  Key_Valve <= 10'd0;

  Key_Flag <= 1'b0;

  Long_Code_r <= 1'b0;

  end

  else if(Cnt1 == 4'd11) begin

  if(Data_tmp == 8'hE0) /*判斷是否為長碼*/

  Long_Code_r <= 1'b1; /*將長碼標志置1*/

  else if(Data_tmp == 8'hF0) /*判斷是否為斷碼*/

  Break_r <= 1'b1; /*將斷碼標志置1*/

  else begin /*檢測到的數(shù)據(jù)為通碼*/

  Key_Valve <= {Break_r,Long_Code_r,Data_tmp};/*將長碼標志、斷碼標志和解碼到的按鍵碼輸出*/

  Key_Flag <= 1'b1; /*產生解碼成功標志信號*/

  Long_Code_r <= 1'b0; /*清零長碼標志*/

  Break_r <= 1'b0; /*清零斷碼標志*/

  end

  end

  else begin

  Key_Valve <= Key_Valve;

  Key_Flag <= 1'b0;

  Break_r <= Break_r;

  Long_Code_r <= Long_Code_r;

  end

  這里,小梅哥使用了兩個標志寄存器,當檢測數(shù)據(jù)完成后,即Cnt1=11時,就對解碼到到數(shù)據(jù)進行判斷,如果Data_tmp == 8'hE0,則解碼到到數(shù)據(jù)為長碼(擴展碼)標志,此時便將長碼標志寄存器置1,如果Data_tmp == 8'hF0,則解碼到到數(shù)據(jù)為斷碼標志,此時便將斷碼標志寄存器置1。然后,當解碼到其他數(shù)據(jù)(如單字節(jié)通碼或雙子節(jié)通碼的第二個字節(jié))后,便將解碼到的數(shù)據(jù)連同斷碼和長碼標志寄存器的狀態(tài)輸出,并給出按鍵檢測成功標志(Key_Flag置1)。

  六、 仿真分析

  為了對小梅哥設計的PS2鍵盤解碼驅動進行驗證,小梅哥編寫了一個Testbench來模擬鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù),通過觀察鍵盤解碼驅動的輸出來驗證該解碼模塊的正確性,關于模擬鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù),在一份介紹PS2協(xié)議的手冊中有如下描述:

  我推薦仿真鍵盤/鼠標采用下面的過程發(fā)送一字節(jié)的數(shù)據(jù)到主機:

  1) 等待Clock線為高電平, 即等待主機釋放Clock線;

  2) 延時50us;

  3) 判斷Clock線是否為高電平?

  No―― 跳到第1步;

  4) Data線是否為高電平?

  No―― 放棄(跳到從主機讀取字節(jié)的程序中) 。

  5) 延遲20us,輸出起始位(0) , 然后延遲20us, 再拉低Clock線保持40us后釋放Clock線, 形成一個脈沖;

  6) 延時20us, 測試Clock線是否為高電平?No―― 跳到第1步;

  7) 輸出第1個數(shù)據(jù)位, 然后延時20us, 再拉低Clock線保持40us后釋放Clock線, 形成一個脈沖;

  8) 重復6-7步發(fā)送剩下的7個數(shù)據(jù)位和校驗位;

  9) 延時20us, 測試Clock線是否為高電平?

  No―― 跳到第1步;

  因此,我們的模擬鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)的過程只需要依照上面的流程來即可,這里貼上小梅哥編寫的testbench:

  以下是代碼片段:

  `timescale 1ns/1ns

  module PS2_Key_Board_Driver_tb;

  reg Clk;/*system clock*/

  reg Rst_n;/*復位信號*/

  reg PS2_Din;/*PS2鍵盤數(shù)據(jù)線*/

  reg PS2_Clk;/*PS2鍵盤時鐘線*/

  wire Key_Flag;/*解碼得到鍵值標志信號*/

  wire [9:0] Key_Valve;/*解碼結果,其中最高位為通/斷碼識別位,0為通碼,1為斷碼,低八位為碼值*/

  PS2_Key_Board_Driver u1(

  .Clk(Clk),

  .Rst_n(Rst_n),

  .PS2_Din(PS2_Din),

  .PS2_Clk(PS2_Clk),

  .Key_Flag(Key_Flag),

  .Key_Valve(Key_Valve)

  );

  initial begin

  Clk = 1;

  Rst_n = 0;

  PS2_Din = 1;

  PS2_Clk = 1;

  #200;

  Rst_n = 1;

  Key_Event(8'h1A); /* Z */

  #400;

  Key_Event(8'h35); /* X */

  #800;

  Key_Event(8'h44); /* O */

  #1320;

  Key_Event(8'h4D); /* P */

  #2560;

  Key_Event(8'h24); /* E */

  #1230;

  Key_Event(8'h31); /* N */

  #20000;

  Long_Key_Event(8'h70); /* "INSERT" */

  #400;

  Long_Key_Event(8'h6c); /* "HOME" */

  #800;

  Long_Key_Event(8'h7d); /* "PAGE UP" */

  #1320;

  Long_Key_Event(8'h71); /* "DELETE" */

  #2560;

  Long_Key_Event(8'h69); /* "END" */

  #1230;

  Long_Key_Event(8'h7a); /* "PAGE DOWN" */

  #2000000;

  $stop;

  end

  /*---------生成工作時鐘-----------*/

  always #10 Clk = ~Clk;

  /*----任務:以PS2協(xié)議發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)-----*/

  task Send_data;

  input [7:0]Data;

  begin

  PS2_Din = 0; /*發(fā)送起始位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = Data[0];/*發(fā)送第0位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = Data[1];/*發(fā)送第1位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = Data[2];/*發(fā)送第2位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = Data[3];/*發(fā)送第3位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = Data[4];/*發(fā)送第4位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = Data[5];/*發(fā)送第5位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = Data[6];/*發(fā)送第6位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = Data[7];/*發(fā)送第7位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = 0;/*暫時忽略校驗位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  #20000;PS2_Din = 1;/*停止位*/

  #20000;PS2_Clk = 0;

  #40000;PS2_Clk = 1;

  end

  endtask

  /*-----任務:模擬按下按鍵的操作------*/

  task press_key;

  input [7:0]Key_Number;

  begin

  Send_data(Key_Number);

  #50000;

  end

  endtask

  /*-----任務:模擬釋放按鍵的操作------*/

  task release_key;

  input [7:0]Key_Number;

  begin

  Send_data(8'hF0);

  #50000;

  Send_data(Key_Number);

  #50000;

  end

  endtask

  /*----任務:模擬一次短碼的按下和釋放操作-----*/

  task Key_Event;

  input [7:0]Key_Number;

  begin

  press_key(Key_Number);

  #30000;

  release_key(Key_Number);

  end

  endtask

  /*----任務:模擬一次長碼的按下和釋放操作-----*/

  task Long_Key_Event;

  input [7:0]Key_Number;

  begin

  press_key(8'he0);

  #30000;

  press_key(Key_Number);

  #30000;

  press_key(8'he0);

  #30000;

  release_key(Key_Number);

  end

  endtask

  endmodule

  testbench中使用了一個主任務來模擬鍵盤的數(shù)據(jù)發(fā)送,并使用了其他幾個基于此任務的任務來模擬按鍵按下、按鍵釋放、普通按鍵按下+釋放、擴展按鍵按下+釋放的過程,通過模擬進行部分按鍵的按下和釋放操作,來觀察解碼模塊的結果,便可獲知解碼是否成功。

  以下為小梅哥的仿真結果,與我發(fā)送的數(shù)據(jù)一致,因此表明我的PS2解碼是成功的。

  

 

  七、 下板驗證

  這里,小梅哥在至芯科技ZX2的板子上驗證通過,如下圖:

  其中,第三個數(shù)碼管,為0表示普通按鍵通碼,為2表示普通按鍵斷碼,為1表示擴展按鍵通碼,為3表示擴展按鍵斷碼。

  

 

  

 

  

fpga相關文章:fpga是什么


蜂鳴器相關文章:蜂鳴器原理

上一頁 1 2 下一頁

關鍵詞: FPGA PS2

評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉