嵌入式設(shè)備中CPLD的鍵盤控制實(shí)現(xiàn)

2004年6月A版

摘   要：用CPLD在信息家電控制平臺(tái)中設(shè)計(jì)鍵盤控制器。

關(guān)鍵詞：CPLD；鍵盤控制；信息家電；VHDL

前言

　　嵌入式系統(tǒng)中所用的鍵盤有編碼和非編碼鍵盤兩種。編碼鍵盤的優(yōu)點(diǎn)是比較方便，亦不需要編寫太復(fù)雜的程序。其缺點(diǎn)是使用的硬件較復(fù)雜。非編碼鍵盤的按鍵是排列成行、列矩陣形式的，可以采用多種鎖存器和可編程并行I/O接口芯片組成，但是，在這些方法中，鍵盤擴(kuò)展電路需要占用微處理器的資源對(duì)按鍵進(jìn)行監(jiān)控和處理，還有不能按照嵌入式設(shè)備中特定要求來進(jìn)行開發(fā)，這些都制約了鍵盤在嵌入式設(shè)備中的開發(fā)應(yīng)用。為了解決這一問題，本文提出一種利用復(fù)雜可編程邏輯器件設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍵盤控制部分。

鍵盤時(shí)序信號(hào)和功能

　　本設(shè)計(jì)采用通用鍵盤的實(shí)現(xiàn)形式。用戶通過通用鍵盤向主機(jī)輸送信息，使用的鍵盤方式只向主機(jī)單向傳輸數(shù)據(jù)，而不接收主機(jī)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。鍵盤輸出的是掃描碼，按串行方式輸出。鍵盤輸出的信號(hào)包括時(shí)鐘信號(hào)和串行數(shù)據(jù)信號(hào)。鍵盤接口電路，按照串行傳送的鍵盤代碼的應(yīng)答約定，接收鍵盤發(fā)送的掃描碼，同時(shí)，還向鍵盤發(fā)送主機(jī)的控制信號(hào)，主機(jī)與鍵盤接口的連接信號(hào)時(shí)序如圖1所示。

　　從時(shí)序圖可以看出鍵盤控制器欲實(shí)現(xiàn)以下功能：產(chǎn)生按鍵掃描時(shí)序，并進(jìn)行硬件去抖動(dòng),如果有按鍵按下，實(shí)現(xiàn)按鍵編碼、中斷處理等功能；可以同時(shí)處理數(shù)字鍵和功能鍵，對(duì)多個(gè)按鍵同時(shí)按下，采用一定的處理算法優(yōu)先進(jìn)行處理；提供數(shù)據(jù)顯示接口，可以和我們采用的NEC公司NL3224BC35-20彩色顯示器正確連接。

　　在本控制平臺(tái)中根據(jù)系統(tǒng)要求對(duì)按鍵進(jìn)行如下設(shè)置：數(shù)字鍵(0~9)、字母鍵(A~Z)、功能鍵(手動(dòng)、自動(dòng)、編程方式選擇)、清零鍵(CLR)等共56個(gè)，排成8