【從零開始走進FPGA】基于PLD的矩陣鍵盤狀態機控制

發布時間：2016-2-18 14:10 發布者：designapp

關鍵詞： FPGA , PLD

　　講過了獨立按鍵檢測，理所當然應該講講FPGA中矩陣鍵盤的應用了。這個思維和電路在FPGA中有所不同，在此，在此做詳細解釋，Bingo用自己設計的成熟的代碼作為案例，希望對你有用。
　　一、FPGA矩陣鍵盤電路圖
　　在FPGA中的電路，與單片機雷同，如下所示：
　　

　　在上電默認情況下，L[3:0] =4''b1，因為上拉了3.3V，而默認情況下H.[3:0]為低電平;一旦有某一個按鍵被按下，便是是的該路電路流向該按鍵的H，是的L檢測不到電流。因此可以通過對每一行H輸出的控制，來檢索是哪一個按鍵被按下了，這也原理和單片機中一樣，只是寫法不一樣罷了。
　　二、FPGA矩陣鍵盤FSM
　　1. 代碼
　　代碼如下所示，采用了三段式狀態機來描述矩陣鍵盤。本模塊形式與上一張按鍵消抖動雷同，方便移植。
　　/*************************************************
　　* Module Name : matrix_key_design.v
　　* Engineer : Crazy Bingo
　　* Target Device : EP2C8Q208C8
　　* Tool versions : Quartus II 11.0
　　* Create Date : 2011-6-26
　　* Revision : v1.0
　　* Description :
　　**************************************************/
　　module matrix_key_design
　　(
　　input clk,
　　input rst_n,
　　input [3:0] col_data,
　　output reg [3:0] row_data,
　　output key_flag, //the mark of key is pressed
　　output reg [3:0] key_value
　　);
　　//generate for 2ms signal
　　reg [19:0] cnt; //fffff,≈50Hz 20ms
　　always @(posedge clk or negedge rst_n)
　　begin
　　if(!rst_n)
　　cnt ---0----1----2----3
　　* | | | |
　　* R2 >---4----5----6----7
　　* | | | |
　　* R1 >---8----9----A----B
　　* | | | |
　　* R0 >---C----D----E----F
　　* | | | |
　　* C3 C2 C1 C0
　　*****************************************************/
　　parameter SCAN_IDLE = 3'b000;
　　parameter SCAN_JITTER= 3'b001;
　　parameter SCAN_COL0 = 3'b011;
　　parameter SCAN_COL1 = 3'b010;
　　parameter SCAN_COL2 = 3'b110;
　　parameter SCAN_COL3 = 3'b100;
　　parameter SCAN_READ = 3'b101;
　　parameter SCAN_JTTTER2= 3'b111;
　　reg [2:0] current_state;
　　reg [2:0] next_state;
　　always@(posedge clk or negedge rst_n)
　　begin
　　if(!rst_n)
　　current_state

　　(2)模塊可分為一下幾個狀態：
　　

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