Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Проектування сканеру клавіатури із застосуванням діаграм скінчених автоматів для опису об'єктів в САПР Active-HDL
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра ЕОМ
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
Моделювання комп ютерних систем
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська Політехніка»
Кафедра ЕОМ
/
ЗВІТ
до лабораторної роботи №7
з дисципліни «Моделювання комп’ютерних систем»
на тему : Проектування сканеру клавіатури із застосуванням діаграм скінчених автоматів для опису об'єктів в САПР Active-HDL
Мета роботи: Вивчити принцип роботи сканера клавіатури. Отримати навички проектування цифрових пристроїв за допомогою скінчених автоматів засобами Active-HDL.
Теоретична частина
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.
/
Сканер працює у двох головних режимах:
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.
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, 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.
/
Рис.1 Граф скінченного автомата.
Код програми:
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
use IEEE.std_logic_arith.all;
use IEEE.std_logic_unsigned.all;
entity Key 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 Key;
architecture Key_arch of Key is
-- diagram signals declarations
signal cound: STD_LOGIC;
-- cound<=(Ret(0) or Ret(1) or Ret(2) or Ret(3))
-- SYMBOLIC ENCODED state machine: Sreg0
type Sreg0_type is (
S4, S3, S2, S1, S0, S5
);
signal Sreg0: Sreg0_type;
begin
-- concurrent signals assignments
-- Diagram ACTION
----------------------------------------------------------------------
-- Machine: Sreg0
----------------------------------------------------------------------
Sreg0_machine: process (CLK)
begin
if (CLK'event and CLK = '1') then
-- Set default values for outputs, signals and variables
cound <= (Ret(0) or Ret(1) or Ret(2) or Ret(3));
case (Sreg0) is
when S4 =>
Scan <= "1000";
if (cound= '1') then
Sreg0 <= S5;
elsif (cound= '0') then
Sreg0 <= S0;
end if;
when S3 =>
Scan <= "0100";
if (cound= '1') then
Sreg0 <= S5;
elsif (cound= '0') then
Sreg0 <= S4;
end if;
when S2 =>
Scan <= "0010";
if (cound= '0') then
Sreg0 <= S3;
elsif (cound= '1') then
Sreg0 <= S5;
end if;
when S1 =>
Scan <= "0001";
if (cound= '0') then
Sreg0 <= S2;
elsif (cound= '1') then
Sreg0 <= S5;
end if;
when S0 =>
Scan <= "1111";
Strobe <= '0';
KeyCode <= "00000000";
if (cound= '1') then
Sreg0 <= S1;
elsif (cound= '0') then
Sreg0 <= S0;
end if;
when S5 =>
KeyCode <= Ret&Scan;
Strobe <= '1';
if (cound= '1') then
Sreg0 <= S5;
elsif (cound= '0') then
Sreg0 <= S0;
end if;
--vhdl_cover_off
when others =>
null;
--vhdl_cover_on
end case;
end if;
end process Sreg0_machine;
end architecture Key_arch;end architecture Key_arch;
Рис.1 Діаграма роботи сканера клавіатури.
Висновок. На даній лабораторній роботі я вивчив принципи роботи сканера клавіатури. Отримав навички проектування цифрових пристроїв за допомогою скінчених автоматів засобами Active-HDL.
26.03.2018 21:03-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора