使用verilog语言生成一段4*4矩阵键盘扫描程序模块

以下是一个简单的Verilog代码，用于扫描4x4矩阵键盘。

module keyboard_scan(
    input clk, //时钟信号
    input [3:0] row, //4个行输入
    output reg [3:0] col //4个列输出
);

reg [3:0] col_next; //下一次扫描的列
reg [3:0] col_reg; //列寄存器，保存上一次读取的列

always @(posedge clk) begin
    col_reg <= col_next; //列寄存器保存上一次读取的列
end

always @(*) begin
    case (col_reg)
        4'hE: col_next = 4'hD; //第1列
        4'hD: col_next = 4'hB; //第2列
        4'hB: col_next = 4'h7; //第3列
        4'h7: col_next = 4'hE; //第4列
        default: col_next = 4'hE; //默认为第1列
    endcase
end

assign col = col_reg; //输出当前列

endmodule

这个模块将行和列作为输入，并输出按下的键。因为这个模块只扫描一列，所以需要一个时钟信号来控制扫描的速度。在每个时钟周期中，列寄存器保存上一次读取的列，然后根据列寄存器的值确定下一次要扫描的列。最后，输出当前列，从而确定按下的键。

相关问题

4*4矩阵键盘verilog

4*4矩阵键盘是一种常见的数字输入设备，主要用于在数字电路中实现用户输入的功能。在Verilog语言中，可以使用硬件描述语言来实现4*4矩阵键盘的功能。

首先，需要定义输入输出端口。其中输入端口使用4位引脚bus_in表示键盘的行线信号，输出端口使用4位引脚bus_out表示键盘的列线信号。同时，还需定义一个输出引脚key_out表示按下的键值。

接下来，需要定义一个状态变量和一个查找表。状态变量state用于表示键盘的当前状态，查找表rom用于存储按键值与矩阵键码的对应关系。

然后，在verilog代码中使用一个always块来实现状态机的逻辑。根据键盘的当前状态，通过检测行线和列线的电平变化，确定按下的键值，并将其与查找表中的键码进行匹配，最终输出到key_out引脚。

在代码中需要进行的操作有：初始化引脚，存储按键值与键码对应的查找表，编写状态机逻辑，设置键盘的输入输出端口。

最后，通过测试激励文件，可以模拟键盘输入的各种情况，并验证4*4矩阵键盘的功能是否正确。

总的来说，通过使用Verilog语言实现4*4矩阵键盘，可以将键盘输入转换为数字电路所需的信号，并实现用户输入功能。

FPGA 用Verilog设计实现一个4*4的矩阵键盘，并模拟按下其中三个按键。

好的，我可以为您讲解一下如何用Verilog设计实现一个4*4的矩阵键盘，并模拟按下其中三个按键。

首先，我们需要定义每个按键的位置和对应的键码。假设我们采用以下的键位布局：

1 2 3 A
4 5 6 B
7 8 9 C
* 0 # D

我们可以用一个4*4的二维数组来表示矩阵键盘的按键位置，并用一个8位的二进制数来表示每个键的键码。比如，键位1的键码可以定义为8'b00000001，键位2的键码可以定义为8'b00000010，以此类推。

接下来，我们需要设计一个扫描电路，将矩阵键盘的按键状态读入到FPGA中。我们可以采用轮询的方式，依次读取每一行的按键状态。具体实现方式如下：

module keypad(
  input wire clk,
  output reg [7:0] keycode
);

reg [3:0] row;
reg [3:0] col;
wire [3:0] row_val;
wire [3:0] col_val;
parameter [3:0] ROWS = 4;
parameter [3:0] COLS = 4;

// Define the keypad layout
reg [3:0] keymap[0:3][0:3];
initial begin
  keymap[0][0] = 8'b00000001;
  keymap[0][1] = 8'b00000010;
  keymap[0][2] = 8'b00000011;
  keymap[0][3] = 8'b00000100;
  keymap[1][0] = 8'b00000101;
  keymap[1][1] = 8'b00000110;
  keymap[1][2] = 8'b00000111;
  keymap[1][3] = 8'b00001000;
  keymap[2][0] = 8'b00001001;
  keymap[2][1] = 8'b00001010;
  keymap[2][2] = 8'b00001011;
  keymap[2][3] = 8'b00001100;
  keymap[3][0] = 8'b00001101;
  keymap[3][1] = 8'b00000000;
  keymap[3][2] = 8'b00001110;
  keymap[3][3] = 8'b00001111;
end

// Define the row and column signals
assign row_val = {row[3], row[2], row[1], row[0]};
assign col_val = {col[3], col[2], col[1], col[0]};

// Scan the keypad
always @(posedge clk) begin
  for (row = 0; row < ROWS; row = row + 1) begin
    assign col = 4'b1110;
    #10;
    keycode = {keymap[row][0], keymap[row][1], keymap[row][2], keymap[row][3]};
    if (col_val[0] == 0) begin
      #10;
      if (col_val[1] == 0) begin
        #10;
        if (col_val[2] == 0) begin
          #10;
          if (col_val[3] == 0) begin
            #10;
          end
        end
      end
    end
  end
end

endmodule

在这个Verilog代码中，我们定义了一个名为keypad的模块，该模块包含一个时钟输入clk和一个8位的输出键码keycode。在模块中，我们通过一个4*4的二维数组keymap来定义矩阵键盘的按键位置和对应的键码。在always块中，我们通过轮询的方式扫描每一行的按键状态，并将键码输出到keycode中。

最后，我们可以通过修改keymap数组的值来模拟按下其中三个按键的情况。比如，如果我们想模拟按下键位1、4和7，可以将keymap数组的值修改如下：

keymap[0][0] = 8'b00000001;
keymap[1][0] = 8'b00000101;
keymap[2][0] = 8'b00001001;

这样，在模拟仿真中，我们就可以看到键码为8'b00000001的按键被按下了，同时也可以看到键码为8'b00000101和8'b00001001的按键被按下了。

以上就是用Verilog设计实现一个4*4的矩阵键盘，并模拟按下其中三个按键的方法。