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1、PS2键盘接口总体设计方案本文描述PS2键盘接口模块的功能，接口，时序和实现方案。1．功能本设计模块能够识别PS2键盘对PS2键盘产生的通码和断码进行采集，辨别和存储，然后把PS2键盘的通码转换成ASCII码，进行数据的传输并且产生中断信号。端口定义端口名输入/输出端口描述clkIn时钟，频率为2.048Mhz，占空比为50%。resetIn异步复位信号ps2_clk,InPS2键盘时钟ps2_data,InPS2键盘数据ps2key_dataOut接收到的PS2键盘对ASCII码RIOut接收完成中断
2、信号2．接口说明图1PS/2硬件接口外形图moduleps2key(sys_clk,//输入,系统时钟reset,//输入,复位端ps2_clk,//输入,PS2键盘时钟ps2_data,//输入,PS2键盘数据ps2key_data,//输出,接收到的PS2键盘对ASCII码RI//输出,接收完成中断信号);inputsys_clk;inputreset;inputps2_clk;inputps2_data;output[7:0]ps2key_data;outputRI;3．时序说明PS/2协议是一种
3、双向半双工串行通信协议，时钟信号由键盘产生，最大时钟频率为33kHz,推荐频率在15kHz。通信两端通过Clock同步，通过Data交换数据，任何一方如果想禁止另一方通信时，只需将Clock拉到低电平。其传输时序根据传输的方向不同分为发送和接收两个不同时序逻辑，图2是从键盘到主机的时序图。图2键盘发送数据时序图其中：Start：起始位，总为‘0’（低电平）Data0～Data7：8位数据位（低位在前，高位在后）Parity：奇偶校验位（为奇校验）Stop：停止位，总为‘1’（高电平）当键盘要向主机通信时
4、，键盘总是首先检查时钟线是否为高电平，如果不是则表明是主机正在通信，必须缓冲要发送的数据直到重新获得总线的控制权（键盘有16个字节的缓冲区），即等到时钟线是高电平才能发送数据。而且从键盘到主机的数据只能在时钟的下降沿时才能被读取。4．实现方案本设计采用移位寄存的方式采集PS2的串行输出数据，然后截取出有效的数据段，通常是以字节为单位。下来对有效数据段进行判别通码和断码，在接受到断码后，再对通码进行存储并且转换成ASCII码。其中断码标志位与中断信号的关系如下图：Verilog设计代码如下：//-----
5、------------------------------------------------------------------------------//每个PS2键盘时钟下降沿进行处理数据//-----------------------------------------------------------------------------------regduanmaF;//断码标志位reg[3:0]cnt;//计数器reg[9:1]data_reg;//接收缓冲寄存器regstart;/
6、/起始标志reg[7:0]ps2_buf;always@(posedgesys_clkornegedgereset)beginif(!reset)//如果是复位信号begincnt<=0;data_reg<=0;start<=0;duanmaF<=0;endelsebeginif(nDone)//如果是PS2时钟的下降沿begin//先进行起始位的判断if(!start)beginif(ps2_data==0)beginstart<=1'b1;cnt<=cnt+1;end//检测起始位,如果为0则开始接
7、收数据elsebegindata_reg<=0;cnt<=0;end//否则丢弃数据end//如果正确接收到起始位elsebegincnt<=cnt+1;//计数器加1if((cnt>0)&&(cnt<10))//获取第1~9位数据,其中第9位为奇校验位beginif(ps2_data)data_reg[cnt]<=1'b1;endelseif(cnt>=10)//当计数器记到10时为停止位,既完整的一帧数据为11位beginif(^data_reg[9:1])//进行奇校验,判断数据是否接收正确beg
8、inif(data_reg[8:1]==8'b11110000)duanmaF<=1;elsebeginduanmaF<=0;ps2_buf<=data_reg[8:1];//将接受到的通码放入ascii码转换寄存器endendstart<=0;cnt<=0;data_reg<=0;endendendendend//---------------------------------------------------------------
