基于FPGA的键盘接口设计正文.doc

"基于FPGA的键盘接口设计" 在电子产品中，键盘是最基本的输入设备，但是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（Electronic Design Automatic，电子设计自动化）技术的发展，大规模可编程逻辑器件 PLD（Programmable Logic Device）、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。 FPGA（Field Programmable Gate Array）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，并由可编程的互联网资源连接这些逻辑功能块以与相应的输入/输出单元来实现不同的设计。 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。 本文设计首先介绍了行列式键盘的原理和应用，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 FPGA 的行列式键盘接口电路的设计。 VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）是一种硬件描述语言，用于描述数字电路的行为。 VHDL 可以将数字电路的设计与实现分离，使得设计者可以专注于电路的逻辑设计，而不需要关心电路的物理实现细节。 模块化设计是指将大型系统分解成若干小的、独立的模块，每个模块都具有明确的功能和接口。模块化设计可以提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性，并且可以降低系统的复杂度。基于 FPGA 的行列式键盘接口电路的设计采用模块化设计的方法，将整个系统分解成键盘扫描模块、键盘控制模块、接口模块等，每个模块都具有明确的功能和接口。 通过对行列式键盘接口电路的详细分析和设计，本文设计的正确性进行了验证。计算机仿真是指利用计算机来模拟和仿真电子系统的行为，以验证电子系统的正确性和可靠性。计算机仿真可以快速、经济、可靠地验证电子系统的正确性，并且可以减少电子系统的开发和测试时间。 本文设计了基于 FPGA 的行列式键盘接口电路，并验证了其正确性。该设计可以实现计算机可编程接口的功能，并且可以将若干接口电路的功能集成到一片 PLD 或 FPGA 芯片中，该方法可以提高电子系统的集成度和可靠性，并且可以降低电子系统的成本和尺寸。