【从零开始走进FPGA】基于PLD的矩阵键盘状态机控制

发布时间：2016-2-18 14:10 发布者：designapp

关键词： FPGA , PLD

　　讲过了独立按键检测，理所当然应该讲讲FPGA中矩阵键盘的应用了。这个思维和电路在FPGA中有所不同，在此，在此做详细解释，Bingo用自己设计的成熟的代码作为案例，希望对你有用。
　　一、FPGA矩阵键盘电路图
　　在FPGA中的电路，与单片机雷同，如下所示：
　　

　　在上电默认情况下，L[3:0] =4''b1，因为上拉了3.3V，而默认情况下H.[3:0]为低电平;一旦有某一个按键被按下，便是是的该路电路流向该按键的H，是的L检测不到电流。因此可以通过对每一行H输出的控制，来检索是哪一个按键被按下了，这也原理和单片机中一样，只是写法不一样罢了。
　　二、FPGA矩阵键盘FSM
　　1. 代码
　　代码如下所示，采用了三段式状态机来描述矩阵键盘。本模块形式与上一张按键消抖动雷同，方便移植。
　　/*************************************************
　　* Module Name : matrix_key_design.v
　　* Engineer : Crazy Bingo
　　* Target Device : EP2C8Q208C8
　　* Tool versions : Quartus II 11.0
　　* Create Date : 2011-6-26
　　* Revision : v1.0
　　* Description :
　　**************************************************/
　　module matrix_key_design
　　(
　　input clk,
　　input rst_n,
　　input [3:0] col_data,
　　output reg [3:0] row_data,
　　output key_flag, //the mark of key is pressed
　　output reg [3:0] key_value
　　);
　　//generate for 2ms signal
　　reg [19:0] cnt; //fffff,≈50Hz 20ms
　　always @(posedge clk or negedge rst_n)
　　begin
　　if(!rst_n)
　　cnt ---0----1----2----3
　　* | | | |
　　* R2 >---4----5----6----7
　　* | | | |
　　* R1 >---8----9----A----B
　　* | | | |
　　* R0 >---C----D----E----F
　　* | | | |
　　* C3 C2 C1 C0
　　*****************************************************/
　　parameter SCAN_IDLE = 3'b000;
　　parameter SCAN_JITTER= 3'b001;
　　parameter SCAN_COL0 = 3'b011;
　　parameter SCAN_COL1 = 3'b010;
　　parameter SCAN_COL2 = 3'b110;
　　parameter SCAN_COL3 = 3'b100;
　　parameter SCAN_READ = 3'b101;
　　parameter SCAN_JTTTER2= 3'b111;
　　reg [2:0] current_state;
　　reg [2:0] next_state;
　　always@(posedge clk or negedge rst_n)
　　begin
　　if(!rst_n)
　　current_state