【文章內容簡介】 ey_pressed按鍵碼分頻計數1KHzclockcount 123456247。789+0=第3章 鍵盤掃描電路的模塊電路設計分頻器是音箱中的“大腦”，對音質的好壞至關重要。功放輸出的音樂訊號必須經過分頻器中的過濾波元件處理，讓各單元特定頻率的訊號通過。要科學、合理、嚴謹地設計好音箱之分頻器，才能有效地修飾喇叭單元的不同特性，優(yōu)化組合，使得各單元揚長避短，淋漓盡致地發(fā)揮出各自應有的潛能，使各頻段的頻響變得平滑、聲像相位準確，才能使高、中、低音播放出來的音樂層次分明、合拍、明朗、舒適、寬廣、自然的音質效果。分頻器本質上是由電容器和電感線圈構成的LC濾波網絡，高音通道是高通濾波器，它只讓高頻信號通過而阻止低頻信號；低音通道正好相反，它只讓低音通過而阻止高頻信號；中音通道則是一個帶通濾波器，除了一低一高兩個分頻點之間的頻率可以通過，高頻成份和低頻成份都將被阻止。在實際的分頻器中，有時為了平衡高、低音單元之間的靈敏度差異，還要加入衰減電阻；另外，有些分頻器中還加入了由電阻、電容構成的阻抗補償網絡，其目的是使音箱的阻抗曲線心理平坦一些，以便于功放驅動。由于鍵盤掃描不需要那么高的頻率，所以現在設計一個分頻電路將頻率降低為1khz。鍵盤掃描電路測試時采用輸入為100khz的信號，： 由圖可以看出clk為時鐘脈沖，scan_f為掃描頻率，由圖可以看出在第101處會有一個分頻，達到了分頻的效果，可見分頻器所起到了一個分頻的作用。因為MAX+PLUSⅡ軟件的強大，可以直接得出電路的電路符號，clk為一個時鐘脈沖，作為分頻器電路的輸入，scan_f為分頻器電路的輸出，q不輸出也不輸入，只是作為一個端口，MAX+PLUSⅡ軟件自動生成電路符號，：掃描技術器電路以1khz分頻器電路的輸出為clock，按鍵（key_pressed）為使能鍵，當使用者尚未按下鍵盤時，key_pressed=’1’,此時由0到15反復計數，并輸出計數值作為按鍵檢測電路的輸入掃描鍵盤，直到使用者按下鍵盤時key_pressed=’0’,計數器停止持續(xù)輸出計數值。運行該電路的程序代碼，： 鍵盤掃描計數器電路仿真的波形，當沒有按鍵按下時，掃描計數器是按1~15反復計數的，比如圖中當使用者按下“1”（對應的十進制編碼為14）的按鍵時，就保持這種狀態(tài)，當輸入的scan_f和使能鍵key_pressed都為高電平時，它又繼續(xù)掃描，當又有按鍵按下時，又保持另一種狀態(tài)，： 仿真波形同時也可以得到掃描計數器的電路符號，這個電路有3個輸入端，分別是clk、scan_f、key_pressed，有1個輸出端，輸出端為scan_t，Clk是分頻器電路的輸出端。：在尚未按下任何按鍵時，一直都是循環(huán)計數，按鍵檢測時按行逐一掃描鍵盤按鈕，按鍵的行用變量row表示，列用變量col表示，： 編碼方式計數輸入Row col0000Row1 col1掃描第一行鍵盤0001Row1 col20010Row1 col30011Row1 col40100Row2 col1掃描第二行鍵盤0101Row2 col20110Row2 col30111Row2 col4………………1111Row4 col4 當鍵盤輸入到按鍵檢測電路信號col的每一位值均為1，此時鍵盤無論掃描到哪個鍵，均使按鍵使能位（key_pressed）為1，表示檢測到尚未有鍵按下。當使用者按下鍵盤按鈕，則鍵盤輸入到按鍵檢測電路col的某一位值為0，鍵盤掃描到此鍵時，則key_pressed=’0’表示檢測到已按鍵同時輸出行的值。根據該電路的程序代碼，：，所以對應輸出為0，當col為1011，表示第三列有鍵按下，而行掃描結果按下的鍵在第二行，因為scan_t取值為7，所以可以判斷按下的鍵為第二行第三列，即為第6鍵，所以6的下方key_pressed值為0。也很方便的得到了按鍵檢測電路的電路符號，該電路一共有2個輸入，分別為col和scan_t，有2個輸出端，分別為row和key_pressed。： 按鍵檢測電路符號消抖電路可以看成是具有倒數功能的計數器，主要目的是為了盡量避免因為按鍵時鍵盤所帶來的抖動使key_pressed產生不必要的抖動變化，因而造成計數器重復統計按鍵次數的結果。所以只需要把key_pressed作為計數器的重置輸入，使計數器只有在使用者按下鍵盤時，在key_pressed=0時間足夠長的一次使重置無動作，而計數器開始倒計數，自然可將key_pressed在短時間變?yōu)?的情況濾除掉。： 同時得到按鍵抖動消除電路的電路符號，按鍵抖動消除電路有3個輸入端口，分別為clk、scan_f和key_pressed，一個輸出端口為key_vaild，在該電路中起到輸出的作用。： 鍵盤編碼電路編碼是按下面表格中相對應來編碼的，比如“0”代表“1”，“3”代表“”，一一對應來編碼的，：0123456789101112131415123456/789+0=在單片機應用系統中，實現數據的輸入、傳達命令的功能，是人工干預的主要手段。鍵盤可以分成兩大類：非編碼鍵盤和編碼鍵盤。編碼鍵盤指的是由硬件邏輯電路完成必要的按鍵識別工作和可靠的措施。當每按一次鍵時，鍵盤就會自動顯示被按鍵的讀數，同時還會產生脈沖通知微處理器，一般情況下還會出現同時按鍵保護和反彈跳的功能。此鍵盤還是比較容易使用的，但是硬件部分還是比較復雜的，該電路用的是編碼鍵盤。鍵盤編碼電路是在鍵盤上以0~15計數的方式掃描，但是0~15只是鍵盤位置的代號，并非鍵盤上真正的按鍵值，所以要設計一個鍵盤編碼電路，而且在更換不同的鍵盤時，由于按鍵值的不同可以進行適當的改變。：從圖中可以看出掃描時從0~15計數的方式掃描，注意0~15不是讀出的值，而是按鍵的代號，這就是設計鍵盤編碼電路的目的。同時，可以很方便的得出鍵盤編碼電路的電路符號，該鍵盤編碼電路中，有2個輸入端，分別是scan_t和clk,同時該電路還有一個輸出端是bianma，還有一個端口的key_valid是中間變量，： 鍵盤編碼電路符號 掃描電路總電路圖掃描電路共有5個子電路組成的，這個電路共有2個輸入項（時鐘脈沖為clk,鍵盤的列輸入為col），4個輸出項（鍵盤的行輸出為row，掃描頻率為scan_f,按鍵確定信號為key_valid,按鍵值為bianma）。首先，,此頻率作為鍵盤掃描的頻率。計數器的計數值輸出到按鍵檢測電路，檢測按鍵是否有被使用者按下，同時輸出到編碼電路對鍵盤數值進行編碼。當檢測電路檢測到有按鍵按下時，檢測電路的key_pressed將為0，同時輸出到掃描電路使計數停止，與此同時抖動消除電路在進行確認到有使用者正確按鍵后，輸出按鍵確定（key_valid）。：第4章 頂層設計定義端口clk和col為輸入端口后，將5個子程序進行整合，此時就有2個輸出的端口，分別為row和bianma,這個整合的過程需要用到ponent映射的編程方法，將5個子程序整合起來，程序如下：ARCHITECTURE arc OF saomiaodian ISsignal scan_t: std_logic_vector(3 downto 0)。signal key_pressed : std_logic。signal scan_f : std_logic。signal key_valid : std_logic。ponent fpq100to1PORT( clk : in std_logic。 clock scan_f : out std_logic。 q : buffer std_logic_vector((osc_bit1) downto 0 ))。 END ponent。 ponent smjsqPORT( clk : in std_logic。 scan_f : in std_logic。 key_pressed : in std_logic。 scan_t : out std_logic_vector(3 downto 0))。END ponent。ponent jiancePORT( col : in std_logic_vector(3 downto 0)。 scan_t : in std_logic_vector(3 downto 0)。 row : out std_logic_vector(3 downto 0)。 key_pressed : out std_logic)。END ponent。ponent xiaodouPORT( key_pressed : in std_logic。 key_pressed? clk : in std_logic。 clock for synchrony scan_f : in std_logic。 1khz clock key_valid : out std_logic)。key_valid?END ponent。ponent bianma1port( scan_t : in std_logic_vector(3 downto 0)。 clk , key_valid : in std_logic。 bianma : out std_logic_vector(3 downto 0))。END ponent。BEGINU1:fpq100to1 port map (clk , scan_f)。U2:smjsq port map (clk , scan_f, key_pressed , scan_t )。U3:jiance port map (col , scan_t , row , key_pressed )。U4:xiaodou port map (key_pressed , clk , scan_f , key_valid )。U5:bianma1 port map (scan_t , clk , key_valid , bianma )。END arc。將5個子程序整合后的總程序進行編程并仿真，就可以得到仿真波形，從仿真波形中很清楚的可以看到輸入所對應的輸出值與程序中設定的是一樣的。：在得到仿真波形的同時也可以生成電路符號，這個電路符號可以很清楚地看到按鍵編程整合后的整個按鍵圖，從圖中可以看到有兩個輸入端口，分別為clk和col,也有兩個輸出端口，分別為row和bianma,：第5章 軟件調試 分頻器電路中在所有的程序設計中，都是用VHDL硬件語言編程的，經過調試然后仿真，在程序不正確的情況下，查找問題，最終解決問題，在用VHDL硬件語言編程的過程中，都是由實體說明和結構體兩部分組成的，實體主要是用來說明實體的外部特征，結構體描述的是設計的行為和結構，指定了輸入和輸出之間的行為。entity fpq100to1 isgeneric (osc_f : integer := 3686 。 osc_bit : integer := 12)。generic (osc_f : integer := 100 。 osc_bit : integer := 7)。for testingport( clk : in std_logic。 clock scan_f : out std_logic。end f