EDA课程设计键盘扫描电路设计.docx
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EDA课程设计键盘扫描电路设计
EDA课程设计--键盘扫描电路设计
电子课程设计
—键盘扫描电路设计
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指导老师：
2009年12月
1.设计任务与要求……………………………………………1
2.功能模块……………………………………………………2
3.选择器件……………………………………………………3
4.功能模块……………………………………………………5
5.设计总体电路图……………………………………………8
6.心得体会…………………………………………………10
一、设计任务与要求
1、键盘按钮数为4，系统时钟10MHz；
2、能识别出所按按钮；
3、按钮被按下后，视为此按钮输入一次，若按钮长时间不松，（时限1S）后每隔0.5S视为再次输入，直至按钮松开；
4、要求能对按钮按下时指令的抖动能正确处理。
对持续时间小于50ms的输入不作响应；
5、各键设置不同优先级，多键同时按下时，视为优先级较高的按键被按下；
二、功能模块
图3模块delta
其VHDL语言如下：
libraryieee;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entitykeyboard4_4is
port（
rst:
instd_logic;
clk_in:
instd_logic;
keyin:
instd_logic_vector（3downto0）;
scan:
outstd_logic_vector（3downto0）;
leds:
outstd_logic_vector（3downto0）;
state:
outstd_logic;
VGA:
outstd_logic_vector（3downto0）
）;
endkeyboard4_4;
architecturekeyboard4_4_archofkeyboard4_4is
--
--*********************************************
componentdebouncing
port（key:
INSTD_LOGIC;
clk,clr:
INSTD_LOGIC;
dly_out:
OUTSTD_LOGIC）;
endcomponent;
--*********************************************
--
signalclkfrq:
std_logic;
signalcntscn:
std_logic_vector（1downto0）;
signalscnlin:
std_logic_vector（3downto0）;
signalcntfrq:
std_logic_vector（14downto0）;
--signalcntfrq:
std_logic_vector（3downto0）;
signallednum:
std_logic_vector（7downto0）;
signalkey_tmp:
std_logic_vector（3downto0）;
signalclk:
std_logic;
signalcntfrq1:
std_logic_vector（5downto0）;
begin
VGA<="0101";--键盘功能选择
scan<=notscnlin;
lednum<=scnlin&（notkey_tmp）;
--key_tmp<=keyin;
--debounuingckt
debounuing:
block
begin
U1:
debouncingPORTMAP（
KEY=>keyin（0）,
DLY_OUT=>key_tmp（0）,
clr=>rst,
clk=>CLK
）;
U2:
debouncingPORTMAP（
KEY=>keyin
（1）,
dly_out=>key_tmp
（1）,
clr=>rst,
clk=>CLK
）;
U3:
debouncingPORTMAP（
key=>keyin
（2）,
dly_out=>key_tmp
（2）,
clr=>rst,
clk=>CLK
）;
U4:
debouncingPORTMAP（
key=>keyin（3）,
dly_out=>key_tmp（3）,
clr=>rst,
clk=>CLK
）;
ENDblockdebounuing;
--
--******************************************************
--
process（rst,clk_in）--晶振为40MHz，进行40000分频产生去抖时钟（1000Hz）
begin
ifrst='0'then
cntfrq<=（others=>'0'）;
elsifrising_edge（clk_in）then
if（cntfrq="100111000011111"ornot（key_tmp="1110"orkey_tmp="1101"orkey_tmp="1011"orkey_tmp="0111"））then
--if（cntfrq="100111000011111"orkey_tmp="1111"）then
--ifcntfrq="1111"then
cntfrq<=（others=>'0'）;
clk<=notclk;--去抖时钟
else
cntfrq<=cntfrq+1;
endif;
endif;
endprocess;
process（rst,clk）--去抖时钟,50分频,形成扫描时钟
begin
ifrst='0'then
clkfrq<='0';
cntfrq1<=（others=>'0'）;
elsifrising_edge（clk）then
ifcntfrq1="11000"then
cntfrq1<=（others=>'0'）;
clkfrq<=notclkfrq;
else
cntfrq1<=cntfrq1+1;
endif;
endif;
endprocess;
process（rst,clkfrq）--根据扫描时钟产生扫描线
begin
ifrst='0'then
cntscn<="00";
elsifrising_edge（clkfrq）then
ifcntscn="11"then
cntscn<="00";
else
cntscn<=cntscn+1;
endif;
casecntscnis
when"00"=>scnlin<="0001";
when"01"=>scnlin<="0010";
when"10"=>scnlin<="0100";
when"11"=>scnlin<="1000";
whenothers=>null;
endcase;
endif;
endprocess;
process（rst,clkfrq）--根据按键点亮相应的leds
begin
if（rst='0'）then
leds<=not"1111";
elsifclkfrq'eventandclkfrq='0'then
caselednumis
when"00010001"=>
leds<=not"0001";--1
when"00010010"=>
leds<=not"0010";--2
when"00010100"=>
leds<=not"0011";--3
when"00011000"=>
leds<=not"1010";--A
when"00100001"=>
leds<=not"0100";--4
when"00100010"=>
leds<=not"0101";--5
when"00100100"=>
leds<=not"0110";--6
when"00101000"=>
leds<=not"1011";--B
when"01000001"=>
leds<=not"0111";--7
when"01000010"=>
leds<=not"1000";--8
when"01000100"=>
leds<=not"1001";--9
when"01001000"=>
leds<=not"1100";--C
when"10000001"=>
leds<=not"1110";--*
when"10000010"=>
leds<=not"0000";--0
when"10000100"=>
leds<=not"1111";--#
when"10001000"=>
leds<=not"1101";--D
whenothers=>
null;
endcase;
endif;
endprocess;
process（rst,key_tmp）
begin
if（rst='0'）then
state<='1';
elsif（key_tmp="1110"orkey_tmp="1101"orkey_tmp="1011"orkey_tmp="0111"）then
state<='0';
elsif（key_tmp="1111"）then
state<='1';
endif;
endprocess;
endkeyboard4_4_arch;
三、心得体会
经过两周的课程设计，由于是第一次，过程有点曲折，有点累，但最后能得到理想的结果，心里感到特别高兴。
因为是课程设计，需要制定一个最合理的方案。
这就锻炼了我们理论分析、比较，联系实际情况的能力。
由于需要各个方面的材料和数据，我们需要运用各种手段去查找资料，这增长了我们自学的能力。
在电路的生成和调试过程中，我们遇到了各种问题，通过对种种问题的解决，我们在工程实际的层次上更进一步理解理论知识。
我们不仅更好地理解了所学的理论知识，更重要的是把知识从书中提炼出来运用到生活当中，这是一种质的飞跃。
在这次课程设计当中也离不开老师的帮助，他们尽心尽责给了我很大的帮助，非常感谢。
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