差别

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--- 矩阵键盘键入系统设计 [2018/10/22 11:20]
anran [实验现象]
+++ 矩阵键盘键入系统设计 [2020/01/18 21:55] (当前版本)
gongyu
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-=====矩阵键盘键入系统设计=====
+### 矩阵键盘键入系统设计
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-====实验任务====
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+#### 实验任务
   * 任务：基于 STEP-MAX10M08核心板 和 STEP BaseBoard V3.0底板 设计矩阵键盘键入系统并观察调试结果
   * 要求：按动矩阵键盘按键，通过核心板上的数码管显示按键的键值。
   * 解析：通过FPGA编程驱动矩阵键盘电路，获取矩阵键盘键入的信息，然后通过编码将键盘输出的信息译码成对应的键值信息，最后通过驱动核心板独立数码管，将键盘按键的键值显示在数码管上。
+####实验目的
-====实验目的====
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 在基础数字电路实验部分我们已经掌握了FPGA驱动独立显示数码管的原理及方法，掌握了有限状态机的设计实现思想，本实验主要学习矩阵键盘的原理及驱动设计。
   * 熟悉独立显示数码管驱动模块的应用
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-====设计框图====
+####设计框图
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 根据前面的实验解析我们可以得知，该设计可以拆分成三个功能模块实现，
   * Array_KeyBoard：通过驱动矩阵键盘工作获取键盘的操作信息数据。
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 {{:2-top-down层次设计.png?500|top-down层次设计}}{{:2-模块结构设计.png?500|模块结构设计}}
-====实验原理====
+####实验原理
-===键盘类型===
+---
+#####键盘类型
 嵌入式设计中常见的键盘有两种类型，独立键盘与矩阵键盘，
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 在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，使用行线和列线分别连接到按键开关的两端，这样我们就可以通过4根行线和4根列线（共8个I/O口）连接16个按键，而且按键数量越多优势越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是更加合适的。
-===矩阵键盘连接===
+#####矩阵键盘连接
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 这里我们以STEP BaseBoard V3.0底板上的4x4矩阵键盘为例，其电路图如下：
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 按照扫描的方式，一共分为4个时刻，分别对应4根行线中的一根拉低，4个时刻依次循环，这样就完成了矩阵按键的全部扫描检测，我们在程序中以这4个时刻对应状态机的4个状态。
-===矩阵键盘驱动设计===
+#####矩阵键盘驱动设计
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 通过上节的描述，大家对于矩阵键盘工作的原理应该都没有问题了，那么我们怎么编程实现矩阵键盘驱动设计呢？我们将矩阵键盘的扫描周期分为4个时刻，对应4个状态，使得状态机在4个状态上循环跳转，最终通过扫描的方式获取矩阵键盘的操作状态。
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 {{:2-状态机状态转移图.png?800|状态机状态转移图}}
-===系统总体实现===
+##### 系统总体实现
 在基础数字电路实验部分我们已经掌握了FPGA驱动独立显示数码管的原理及方法， 模块通过一个4位的输入传递要显示的数值，通过9位的输出控制数码管显示该数值，这里我们不再重复。
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 {{:2-rtl设计框图.png?800|rtl设计框图}}
-====实验步骤====
+####实验步骤
   - 双击打开Quartus Prime工具软件；
   - 新建工程：File → New Project Wizard（工程命名，工程目录选择，设备型号选择，EDA工具选择）；
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-====实验现象====
+#### 实验现象
 按动矩阵键盘上的按键，核心板独立显示数码管会更新显示对应键值。例如上电默认显示00，按动K8按键，数码管显示08，再按动K16按键，数码管显示16。