1.1 设计的背景 当今社会是数字化的社会,是数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路本身在不断地进行更新换代。它由早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路、发展到超大规模集成电路(VLSIC,几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路。但是,随着微电子技术的发展,设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片,而且希望ASIC的设计周期尽可能短,最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片,并且立即投入实际应用之中,因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD),其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。 1.2 设计的内容 本设计的内容是采用以FPGA芯片10K20RC204-4为核心的硬件和应用VHDL语言设计一个能与PS/2键盘相接口的界面电路。接口芯片能够完成读取104键标准键盘的扫描码,通过数码管显示按键的扫描码并能够与CRT显示器控制芯片相接口,实现将键盘上按下的字符或者数字在显示器屏幕上显示。 1.3 设计的要求 要完成键盘接口芯片的设计,必须首先要了解和熟悉硬件描述语言VHDL及其软件运行环境MAX+plusⅡ仿真软件,还要熟悉和掌握下载仿真所使用的硬件—ALTRA系列产品的UP 1 Education Board学生实验板。 其次要了解键盘工作的原理,了解键盘作为一种常见而又重要的输入设备其怎样产生某一按键所对应的信号以及各个不同按键所产生的信号有何不同、满足什么样的规律。这样才能在设计接口芯片的时候设计出对按键信号所要处理的方案。 此外,需要了解PS/2键盘接口所遵循的通信协议。只有严格遵循通信协议才能准确的接收到键盘产生并出的数据并对所接受的数据进行检测、处理。 1.4 设计的总体思路 根据该接口芯片所要完成的功能,芯片总体可分为以下几个模块:接收串行数据模块、串并转换模块、FIFO堆栈模块、扫描码显示模块,如果实现与CRT显示器控制芯片相连则还有输出缓存模块、输出译码模块...... |