用verlog语言:用硬件描述语言设计键盘扫描和显示程序并用 FPGA 实验板进行实验验证。要 求设计实现的功能:能确定单个被按下的按键位置,并对按键位置进行编码和 数码管显示。
时间: 2024-10-04 11:04:04 浏览: 30
在Verilog语言中,设计一个键盘扫描和显示程序通常涉及以下几个步骤:
1. **模块定义**:
首先,你需要定义一个模块,比如`KeyboardScanner`, 它包含输入端口如`key_in[7:0]`用于接收键盘输入,以及状态机用于处理按键扫描。
```verilog
module KeyboardScanner(
input wire [7:0] key_in,
output reg [3:0] keyValue, // 按键位置编码
output reg [6:0] displayCode // 数码管显示码
);
```
2. **键盘矩阵扫描**:
利用De Morgan定律,将矩阵扫描转换成与门串联回路,逐位检查是否有键按下。
```verilog
always @(posedge clk) begin
keyValue = {key_in[5], key_in[4:0]};
if(key_in[7]) begin
// 如果有键按下,更新显示码
displayCode <= ...; // 根据按下键的位置计算显示码
end else
displayCode <= '0; // 没有按键,清零数码管
end
```
3. **编码逻辑**:
对于按键位置编码,可以根据按键的列和行编号组合成一个较小的数值。例如,如果键盘有8x8布局,可以使用二进制编码。
```verilog
assign keyValue = (key_in[5] << 4) | key_in[4:0];
```
4. **数码管显示**:
设计一个函数或者映射表,将编码值转换为相应的数码管段驱动信号。
```verilog
reg [6:0] displaySegments;
function logic [6:0] segmentDecode(uint8_t code);
// 在这里编写数码管显示映射规则
endfunction
displaySegments <= segmentDecode(keyValue);
assign displayCode = displaySegments;
```
5. **FPGA实验验证**:
将这个Verilog设计导入到FPGA开发工具中,比如Quartus II或Xilinx ISE,配置到实际的FPGA实验板上。通过JTAG连接,下载并运行设计,通过观察实际的数码管显示确认功能是否正常。
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