【正文】 CLK_B : OUT STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0) ) 。 ARCHITECTURE A OF FREE_COUNTER IS SIGNAL Q : STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)。EVENT AND CLK = 39。 THEN Q = Q + 1。 END PROCESS。 CLK_B = Q(4 DOWNTO 3) 。 分析：首選信號 Q 建立一個 9 位自由計數器，對輸入主時鐘進行降頻處理；使用 CLK_A=Q(1)語句，取得一個脈沖波形，對主時鐘進行 2 分頻，其值為 0、 0、 1 等等； 使用 CLK_B=Q(4 DOWNTO 3)語句，取得一脈沖序列，依次為 00、 0 1 00 等等 ； 鍵盤掃描電路： 目標：提供鍵盤掃描信號，即表 11 中的 KEYR3..0，變化順序依次為 011101 110 1110 依次重復出現。 USE 。 課程設計 第 6 頁 共 26 頁 USE 。 CLK_SCAN : OUT STD_LOGIC_VECTOR (3 DOWNTO 0) )。 ARCHITECTURE A OF SCAN IS SIGNAL S : STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0)。 BEGIN PROCESS (CLK) BEGIN IF CLK39。139。 S :=Q(3 DOWNTO 2)。 END PROCESS。 END A 。鍵盤消抖電路 ： 因為按鍵大多是機械式開關，在開關切換的瞬間會在接解點出現來回彈跳的現象，由圖可 見，雖然只是按了一次鍵，實際產生的按鍵信號卻不只跳動一次，經過取樣信號 的檢查后，將會造成誤碼判，認為是按了兩次鍵。 課程設計 第 7 頁 共 26 頁 按鍵信號 ： 取樣信號 ： 取樣結果 ： 調整取樣頻率后的情況如下 ： 程序清單： LIBRARY IEEE。 LIBRARY ALTERA。 ENTITY DEBOUNCING IS PORT ( D_IN, CLK : IN STD_LOGIC。 D_OUT,D_OUT1 : OUT STD_LOGIC )。 ARCHITECTURE A OF DEBOUNCING IS SIGNAL VCC, INV_D : STD_LOGIC 。 SIGNAL D1, D0 : STD_LOGIC 。139。 課程設計 第 8 頁 共 26 頁 INV_D = NOT D_IN 。 DFF2 : DFF PORT MAP (D =VCC , Q = Q1, CLK = CLK, CLRN = Q0 , PRN = VCC)。EVENT AND CLK=39。 THEN D0 = NOT Q1。 END IF 。 DD0 = D0。 1 = Q1。 D_OUT = NOT (D1 AND NOT D0)。 END A。如果調整取樣頻率 ,現抖現象可得到改善 。 圖 5 鍵盤消抖電路原理圖 課程設計 第 9 頁 共 26 頁 鍵盤譯碼電路 從前面所述的鍵盤掃描電路的輸出可以看出， 掃描得到的信號規(guī)律性不強，例如數字鍵主要用來輸入數字，但鍵盤掃描輸 出無法拿來直接使用，必須對其進行譯碼才能使用。 表 12 鍵盤譯碼電路輸出值及其功能表 鍵盤譯碼程序清單： LIBRARY IEEE。 USE 。 ****************************************************** ENTITY KEYBOARD_DEC1 IS PORT ( CLK : IN STD_LOGIC 。 C: IN STD_LOGIC_VECTOR (2 DOWNTO 0)。 FOR NUMB. KEY OUT_FUNC : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)。 FLAG FOR NUMB. KEY FLAG_FUNC : OUT STD_LOGIC。 END KEYBOARD_DEC1 。 FLAG OF FUNC. SIGNAL FN : STD_LOGIC 。 SCAN CODE SIGNAL F : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) 。 FOR NUMB. CODE BEGIN PROCESS(CLK) BEGIN Z = CLK_KEYBOARD amp。 IF CLK39。139。0 WHEN 00011 = N = 0001 。2 WHEN 00110 = N = 0011 。4 WHEN 01101 = N = 0101 。6 WHEN 10011 = N = 0111 。8 WHEN 10110 = N = 1001 。 課程設計 第 11 頁 共 26 頁 END CASE 。 IF CLK39。139。*_LOCK WHEN 11110 = F = 0001 。 END CASE 。 END PROCESS 。 FF = ( NOT F(3) AND F(2) AND NOT F(1) AND NOT F(0)) OR (NOT F(3) AND NOT F(2) AND NOT F(1) AND F(0) ) 。 FLAG_FUNC = FF 。 OUT_FUNC = F 。 說明： 鍵盤譯碼電路除了負責將鍵盤送出的數據進 行譯碼外，另外就是在譯碼的同時，必須判別所按下的是數字鍵還是功能鍵。 若為功能鍵，則 FLAG_FUNC=1，且 OUT_FUNC 輸出 4 位碼，并送往電鎖控制電路。這一功能可以用移位寄存器來實現。 SISO— 串行輸入 /串行輸出 LIBRARY IEEE。 ENTITY SISO IS PORT( DATA_IN :IN STD_LOGIC。 DATA_OUT :OUT STD_LOGIC)。 ARCHITECTURE A OF SISO IS SIGNAL Q: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)。EVENT AND CLK = 39。 THEN Q(0) = DATA_IN。 END LOOP。 END PROCESS。 END A。 USE 。 USE 。 CLK :IN STD_LOGIC。 END SIPO。 BEGIN PROCESS(CLK) BEGIN IF CLK39。139。 FOR I IN 1 TO 3 LOOP Q(I) = Q(I1)。 END IF。 D_OUT = Q。 PISO并行輸入 /串行輸出 LIBRARY IEEE。 ENTITY PISO IS PORT( DATA_IN :IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)。 課程設計 第 14 頁 共 26 頁 NLOAD :IN STD_LOGIC。 END PISO。 BEGIN PROCESS(NLOAD,CLK) BEGIN IF NLOAD = 39。 THEN Q = DATA_IN。EVENT AND CLK = 39。 THEN Q(1) = Q(0) 。 END LOOP。 END PROCESS。039。039。EVENT AND CLK = 39。 THEN DATA_OUT = Q(3)。 END PROCESS。 PIPO并行輸入 /并行輸出 LIBRARY IEEE。 課程設計 第 15 頁 共 26 頁 USE 。 ENTITY PISO IS