实验报告计算机组成原理

1、计算机组成原理实验第 2 次试验：PS/2 接口原理及实现学号：11122011811 级计算机系 3 班邮箱：时间：2012-9-101. 实验目的1、掌握 PS/2 接口通信的方式。2、尝试实现通过 PS/2 接口与键盘通信。2. 实验器材：1、装有 Quartus II 的计算机一台。2、Altera DE2-70 开发板一块。3. 实验原理PS/2 是个人计算机串行 I/O 接口的一种标准，是一个圆形的 6 针（或 6 孔）接口。一个PS/2 接口可以连接一个输入设备，为了区别起见，在稍老的计算机中紫色的 PS/2 接口用键盘，绿色的 PS/2 接口用鼠标，现在已基本被 USB 取代。

2、PS/2 接口线和 FPGA 的外部引脚连接如上表所示。键盘处理器在识别到有键按下或放开时都会从 PS2_KBDAT 引脚送出扫描码。当按键被按下时送出的扫描码被称为“通码（Make Code）”，当按键被时送出的扫描码称为“断码（BreakCode）”。以“W”键为例，“W”键的通码是 1Dh，如果“W”键被按下，则 PS2_KBDAT 引脚将输出 1Dh，如果“W”键一直没有，则不断输出扫描码 1Dh 1Dh 1Dh，直到有其他键按下或者“W”键被放开。某按键的断码是 F0h 加此按键的通码，如输出的断码为 F0h 1Dh。“W”键时多个键被同时按下时，如：先按左“Shift”键（扫描码为

3、 12h）、再按“W”键、放开“W”键、再放开左“Shift”键，则此过程送出的全部扫描码为：12h 1Dh F0h 1Dh F0h 12h。键盘和主机间可以进行数据双向的传送，这里只键盘向主机传送数据的情况。当 KBDAT和 KBCLK 信号线都为空闲）时，键盘才可以给主机发送信号。如果主机将 KBD Clock信号置低，键盘将准备接受主机发来令。键盘以每帧 11 位的格式传送数据给主机。第一位是开始位（逻辑 0），后面跟 8 位数据位（低位有效。），一个奇偶校验位（奇校验）和一位停止位（逻辑 1）每位都在时钟的下降沿上图显示了键盘传送一字节数据的时序。4. 实验要求当键盘上 0-9 键按下

4、时，能够在开发板的数码管上显示对应的数字5. 实验步骤实验代码如下：module ps2 keyboard(clk,clrn,ps2 clk,ps2 data,data,ready,overflow,count,hex);inplk,clrn,ps2 clk,ps2 data;output reg 7:0data;output reg 6:0hex;output reg ready;output reerflow;output reg 3:0count;reg 9:0buffer;reg 7:0fifo7:0;reg 2:0w ptr,r ptr;reg 2:0ps2 clk sync;alw

5、ays (edge clk)beginps2 clk sync=ps2 clk sync1:0,ps2 clk;endwire sling=ps2 clk sync2&ps2 clk sync1;always (edge clk)beginif (clrn=0)begincount=0;w ptr=0;r ptr=0;overflow=0;endelseif (sling)beginif (count=4d10)beginif (buffer0=0)&(ps2 data)&(buffer9:1)beginfifow ptr=buffer8:1;w ptr=w ptr+3b1;ready=1b1

6、;overflow=overflow|(r ptr=(w ptr+3b1);endcount=0;endelsebeginbuffercount=ps2 data;count=count+3b1;endendif (ready)begindata=fifor ptr;case (fifor ptr)8b01110000:hex=7b1000000;8b01101001:hex=7b1111001;8b01110010:hex=7b0100100;8b01111010:hex=7b0110000;8b01101011:hex=7b0011001;8b01110011:hex=7b0010010;

7、8b01110100:hex=7b0000010;8b01101100:hex=7b1111000;8b01110101:hex=7b0000000;8b01111101:hex=7b0010000;8b01000101:hex=7b1000000;8b00010110:hex=7b1111001;8b00011110:hex=7b0100100;8b00100110:hex=7b0110000;8b00100101:hex=7b0011001;8b00101110:hex=7b0010010;8b00110110:hex=7b0000010;8b00111101:hex=7b1111000;8b00111110:hex=7b0000000;8b01000110:hex=7b0010000;default: hex=7b1111111;endcase