МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИНАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» ІНСТИТУТ КОМП’ЮТЕРНОЇ ТЕХНІКИ АВТОМАТИКИ ТА МЕТРОЛОГІЇ ЗВІТ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №7 З ПРЕДМЕТУ: «Моделювання комп'ютерних систем» ТЕМА: «Проектування сканеру клавіатури із застосуванням діаграм скінчених автоматів для опису об'єктів в САПР Active-HDL» Підготувала: студентка групи КІ-21 Петруняк Марта Перевірив: Колодчак О.М. Львів – 2012  Мета: Вивчити принцип роботи сканера клавіатури. Отримати навички проектування цифрових пристроїв за допомогою скінчених автоматів засобами Active-HDL. Теоретичні відомості Функціональна схема сканера клавіатури. Клавіатура більшості обчислювальних пристроїв змонтована у вигляді прямокутної матриці, у точках перетину рядків і стовбців якої розташовуються кнопочні контакти. Скануючий пристрій, що розробляється, повинен визначати номер елемента матриці, який відповідає натисненій клавіші, і видавати відповідний йому двійковий код.
Основні стани сканеру клавіатури і умови переходу від одного стану до іншого. Сканер працює у двох головних режимах: 1. Режим очікування: - На всі рядки матриці клавіатури, які позначені Scan(0), Scan(1), Scan(2), Scan(3) подається логічна одиниця. - Всі стовбці матриці клавіатури, позначені Ret(0), Ret(1), Ret(2), Ret(3) мають низький рівень сигналу. - Рівень сигналів Ret перевіряється з кожним синхронізуючим імпульсом ClLK, і, якщо один з них змінить своє значення з '0' на '1', це сигналізує про натиснення однієї з клавіш. При цьому сканер переходить в наступний режим. 2. Режим сканування: - На рядок Scan(0) подається сигнал високого рівня, а на всі інші рядки - низького рівня. - Перевіряється рівень сигналів Ret. - Якщо рівень одного з Ret (наприклад, Ret(1)) зміниться з "низького" на "високий", це означає, що було замкнено контакт, який розташований на перетині рядка Scan(0) та стовбця Ret(1). Тобто номер елемента матриці клавіатури, якому відповідає натиснена клавіша, знайдено. - Сканер передає цю інформацію у кодер для формування відповідного коду обраної цифри або операції та знову переходить до режиму очікування. - Якщо рівень всіх рядків Ret залишається низьким, то проводиться перевірка наступного рядка матриці, і т.д. Приклад роботи сканера у випадку натиснення клавіши '3': № Дії Результати Висновки  1. Scan = "1111" Ret = "0000" Сканер знаходиться в стані очікування.  2. Scan = "1111" Ret = "0010" Одержано інформацію про натиснення клавіши. Сканер переходить в режим сканування.  3. Scan = "0001" Ret = "0000" Натиснена клавіша не знаходиться в першому рядку матриці.  4. Scan = "0010" Ret = "0000" Натиснена клавіша не знаходиться в другому рядку матриці.  5. Scan = "0100" Ret = "0010" Натиснена клавіша знаходиться на перетині третього рядка і другого стовбця матриці.  6. KeyCode = Scan & Ret KeyCode = "01000010"Strobe = '1' Сканер переходить в режим очікування.   Опис інтерфейсу системи. entity Keyboard is port ( CLK: in STD_LOGIC; RET: in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); KEYCODE: out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0); STROBE: out STD_LOGIC; SCAN: inout STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0)); end Keyboard; Діаграма скінчених автоматів
Лістинг програми: ------------------------------------------------------------------------------- -- -- Title : No Title -- Design : lr_7 -- Author : Ада -- Company : BlackShine -- ------------------------------------------------------------------------------- -- -- File : c:\My_Designs\lr_7\compile\skaner.vhd -- Generated : 02/13/12 11:44:08 -- From : c:\My_Designs\lr_7\src\skaner.asf -- By : FSM2VHDL ver. 5.0.3.4 -- ------------------------------------------------------------------------------- -- -- Description : -- ------------------------------------------------------------------------------- library IEEE; use IEEE.std_logic_1164.all; use IEEE.std_logic_arith.all; use IEEE.std_logic_unsigned.all; entity skaner is port ( CLK: in STD_LOGIC; ...