PS2键盘接口设计-基于FPGA现代数字系统设计.docVIP

研究生课程设计报告 课程名称： 基于FPGA的现代数字系统设计 设计名称： PS/2键盘接口设计 姓 名： 学 号: 课程教师： 起止日期： 2016, 西南科技大学信息工程学院制设 计 任 务 书 学生班级： 学生姓名： 学号： 设计名称： PS/2键盘接口设计 起止日期： 2016,12,21至2016，12，28 课程教师： 设计要求： （1）通过对 PS/2 键盘接口信号的定义，采用 VerilogHDL 模拟 PS/2 键盘的传输协议，并用 2 个数码管显示按键的通码值。 （2）完成系统的设计、仿真。 （3）合理设计下载测试平台，进行下载测试。 Male (Plug) Female (Socket) 6-pin Mini-DIN (PS/2): 1 - Data 2 - Not Implemented 3 - Ground 4 - Vcc (+5V) 5 - Clock 6 - Not Implemented 图PS/2 端口脚位定义1个起始位 总是逻辑0 8个数据位 （LSB）低位在前 1个奇偶校验位 奇校验 1个停止位 总是逻辑1 1个应答位 仅用在主机对设备的通讯中 从向机发送一个字节可按照下面的步骤进行，只要满足它的时序就能实现功能。 图2 键盘接口时序 (a)键盘发送时序；(b)键盘接收时序 图静态七段数码管 有 否 否 有 否 有 否 有 图4程序流程图 设计结果及分析 1设计的结果 1.1接收模块 为了在显示模块中用两个数码管显示通码，接收模块中分别把接收的数据转换为低位和高四位分别保存在A[3:0],B[3:0]。为了方便举例，在这里选择就收0键的通码值0x45。 图5 接收模块图 1.2显示模块 在显示模块中把接收的0键通码值0x45分为低四位和高四位用两个数码管显示。 图6 显示模块图 1.3顶层模块 这里还是用0键通码值0x45举例，和各模块对比，易于观察。 图7 顶层模块图 2，出现的问题和分析 课程设计中碰到一些问题，碰到问题最多的是编程问题，通过查阅相关资料，如PS/2键盘接口使用，对于什么是通码，什么是断码有很大了解，由于自己对于程序不是很熟，所以过程中会出现许多小的错误。 其中由于不能在always函数中使用wire变量而要使用reg，还有变量位宽忘记设置，导致测试程序无法通过得到正确的结果。导致程序一直调试不出来，这是我犯的知识还不熟的问题，需要在后期加强。 由于自己没有FPGA的板子，所以没能把程序下载到板子上验证，只有仿真图，所以这是这次课程实验的遗憾之一。 体会 本次课程设计成功实现了较为简单的PS/2键盘按键输入功能，并且显示在数码管上。此项技术在生活中已得到广泛应用，我对它的学习使得我对通信协议有了进一步的理解，HDL项目设计的目的就是让我们在理论学习的基础上，通过完成一个涉及时序逻辑、组合逻辑、声光输出的，具有实用性、趣味性的小系统设计，使我们不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对分析、解决实际的数字电路问题进一步加深认识，为今后能够独立进行某些数字应用系统的开发设计工作打下一定的基础。课程设计完成了，在这个过程中我学到了很多东西。首先HDL语言[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2008． 张延伟，杨金岩等．Verilog HDL程序设计实例详解[M]．北京2008． [3] 刘韬，楼兴华．FPGA数字电子系统设计与开发实例导航[M]．北京：人民邮电出版社，2005