基于FPGA的键盘接口设计正文.doc

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1、基于FPGA的键盘接口设计专业：电子信息科学与技术系作者：李先仙指导老师：刘强摘要：现场可编程逻辑门阵列FPGA（FieldProgrammalbeGateArray）具有掩膜可编程门阵列的通用结构，由逻辑功能块排成阵列组成，并由可编程的互联资源连接这些逻辑功能块以及相应的输入/输出单元来实现不同的设计。在电子产品中，键盘是最基本的输入设备，然而在应用中都采用通用的键盘扫描器件是不现实的，需要单独设计成专用的小键盘。随着电子技术和EDA（ElectronicDesignAutomatic，电子设计自动化）技术

2、的发展，大规模可编程逻辑器件PLD（ProgrammableLogicDevice）、现场可编程门阵列FPGA完全可以取代大规模集成电路芯片，实现计算机可编程接口的功能，并可将若干接口电路的功能集成到一片PLD或FPGA芯片中。鉴于大规模PLD或FPGA的计算机接口电路不仅具有集成度高、体积小和功耗低等优点，而且还具有独特的用户可编程能力，从而实现计算机系统的功能重构。本文设计首先介绍行列式键盘的原理和应用，通过对其接口电路的详细分析；然后利用VHDL硬件描述语言和FPGA器件并采用模块化设计的方法完成了基于

3、FPGA的行列式键盘接口电路的设计；最后通过计算机仿真，对本文设计的行列式键盘接口电路的正确性进行了验证。关键词：键盘；仿真；VHDL语言；FPGA；模块化设计BasedonFPGAKeyboardConnectionDesignMajor:ElectronicInformationScienceandTechnologyAuthor:LiXianxianInstructor:LiuQiangAbstract:TheFiledProgrammmalbeGateArray,shortedbyFPGA,which

4、hasamask-programmablegatearrayofgenericstructureandfunctionblocksinthelogicarrayofline,throughaprogrammablelogicofinternetresourcesconnectingthesefunctionblocksandthecorrespondinginput/outputmodulestoachievedifferentdesign.Inelectronicproducts,thekeyboardis

5、themostbasicinputdevice,however,it’sunrealisticofusinggeneralkeyboardscanningdeviceintheapplication,weneedfortheseparatedesigningofthesmallkeyboard.WiththedevelopmentofElectronicandEDA(ElectronicDesignAutomatic)technology,LargeScaleIntegrationchipscanberepl

6、acedbyPLD(ProgrammableLogicDevice)andFPGA,whichcanrealizethefunctionoftheProgrammableInterfacechipsandfeatureanumberofinterfacecircuitsintegatedintooneofthePLDorFPGAchips.ThecomputerinterfacecircuitbasedonthetechnologyofPLDandFPGAnotonlyhasthevirtueofhighin

7、tegration,lowvolumeandlowpowerloss,butalsohastheuniqueprogrammablefunction,whichcanrealizereconstructionofthefunctionofcomputersystem.Thedesigningofthisarticlefirstintroducedthedeterminantkeyboard’stheoryandapplication,throughtoanalysisitsconnectionelectric

8、circuitinverygreatdetail,andthenusedVHDLhardwaredescriptionlanguageandFPGAdevicetocompleteFPGA-baseddeterminantkeyboardconnectionelectriccircuitdesignwithmodulardesignmathod.Fianally,throughthemethodof