4x4矩阵键盘FPGA

### 4x4 矩阵键盘在 FPGA 上的实现

#### 接口设计
为了实现在 FPGA 上连接并读取 4x4 矩阵键盘的数据，通常采用行列扫描法来检测按键状态。具体来说：

- 行线作为输入端口被配置成高阻态；
- 列线则设置为输出模式，并依次拉低每一列电平。

当某一特定列处于低电平时，如果某一行也变为低，则表示该位置对应的键已被按下[^1]。

module keypad_interface (
    input wire clk,
    output reg [3:0] row_select,
    input wire [3:0] col_input,
    output reg key_pressed,
    output reg [3:0] pressed_key_row,
    output reg [3:0] pressed_key_col
);
// Implementation details here...
endmodule

#### 驱动逻辑
对于驱动部分的设计，在每次完成一轮完整的行/列轮询之后，应当加入适当延时以确保信号稳定可靠。此外还需要考虑去抖处理机制，防止因机械触点不稳定而产生的误判现象。

void debounce() {
    // Debounce logic implementation
}

int scan_keyboard() {
    int result = -1;
    
    for (int i=0; i<4 && result==-1 ;i++) {
        set_column_low(i); // Set column to low one by one
        
        for(int j=0;j<4;j++){
            if(is_row_low(j)){
                delay_ms(20); // Add small delay before checking again
                
                if(is_row_still_low(j)){ // Check once more after short pause
                    debounce();
                    
                    result = i*4+j; // Calculate the button number based on its position
                    
                    break;
                }
            }
        }
        
        reset_columns(); // Reset all columns back high when done scanning this round.
    }

    return result;
}