基于FPGA的键盘扫描模块的设计实现

在嵌入式计算机系统中，键盘是最基本的人机交互输入设备。除了使用通用的标准键盘外，实际工程应用中更需要进行单独设计并构成专用的各种小键盘。随着EDA（电子设计自动化）技术的迅速发展，利用FPGA（现场可编程逻辑器件）来实现各种数字电路将是非常经济和便利的。本文主要介绍实现键盘扫描模块的基本原理，并着重阐述一种基于FPGA的键盘扫描模块的实现方法。     

嵌入式系统键盘接口模块的FPGA实现

本文给出了嵌入式系统键盘接口模块的实现方案,并着重对键盘扫描与状态判决、键码输出、键盘命令接收与响应三部分的FPGA实现做了详细阐述.     

基于FPGA的键盘扫描模块的设计与实现

在电子产品中,键盘是最基本的输入设备,然而在应用中都采用通用的键盘扫描器件是不现实的,需要单独设计成专用的小键盘.现代EDA(电子设计自动化)技术提供了一种很好的途径,利用VHDL硬件描述语言和FPGA器件可以很方便地构建键盘扫描模块.经过实际操作检验,该模块可以很好地对每一次按键动作进行扫描和响应,实现预先设计的功能.     

一种键盘模拟电路实现方法

在电路模块测试系统当中,测试具有键盘扫描功能的电路模块时,往往需要给键盘扫描电路模块配置外接键盘接口,这种键盘接口通常采用矩阵开关电路来模拟实现。这种方法在模拟键盘操作时,需要单独配置矩阵开关电路模块,不仅成本高,而且系统连线多,结构复杂。本文文章提出了一种新的键盘模拟电路实现方法,比较详细的描述了键盘模拟的工作原理和接口应用,并给出了原理电路。本方法对键盘测试的应用具有普遍指导意义。     

基于单片机和FPGA的人机交互系统的设计

在仪器仪表电路中,人机交互界面是必不可少的环节.为了解决单纯采用单片机制作的系统功耗高、速度慢、电路结构繁琐的问题,同时为了发挥出单片机的灵活性和FPGA的高速性,系统采用C8051F020单片机和Cyclone ⅡFPGA作为系统核心,设计实现了键盘、LCD等人机交互功能,同时预留了部分I/O接口作为扩展接口使用.采用FPGA扫描键盘可以极大程度地节省单片机的资源,利用单片机和FPGA共同控制LCD可以更好地体现出人机交互的特色.     

基于CPLD的矩阵键盘扫描模块设计

为了在不增加CPU工作负担的前提下,实现标准键盘和矩阵键盘双键盘同时工作,提出了一种基于复杂可编逻辑器件(CPLD)的矩阵键盘扫描方案,实现了在矩阵键盘状态控制下CPLD自动完成键盘扫描、编码、输出的功能,CPU通过定时器中断服务程序定时查询矩阵键盘状态,并将按键值直接送入键盘缓冲区,供其他程序使用.给出了CPLD部分模块的VHDL语言实现和仿真波形.在矩阵键盘的扫描、编码、输出完全不需CPU控制的前提下,实现标准键盘和矩阵键盘双键盘同时使用.     

基于单片机与FPGA控制的信号模拟器的设计

正本文介绍一种多参数、高性能、高精度、便携式的低功耗生物医学信号模拟器,可以模拟出人体生理参数的各种波形和数据。系统工作原理本系统主要应用于患者监护仪进行检测,采用双微处理器控制,一部分由ARM7-LPC2136实现,另一部分由FPGA控制实现DDS电路的波形转换。总体硬件结构单元包括:ARM7-LPC2136微处理器控制模块、SD卡存储模块、USB通信接口模块、键盘显     

构造独特的8051(下)

设计对比回顾图1和图2,图1中FPGA上的大多数PIO引脚用于扩展8032的总线。因此,相当一部份逻辑和布线资源须用于总线存取/路由和地址解码。由于RF模块接口采用UART模式且8032仅有一个UART ,必须用软件实现一个由定时器中断驱动的软UART。为节省FPGA有限的I/O引脚资源,该设计使用了串行接口的键盘。图1中用到的LCD模块基本上是一个内带LCD通用驱动器、LCD段驱动日历和LCD控制器的图形显示模块。为使8032能驱动此图形LCD模块,首先需执行到FPGA的地址写操作。而后,FPGA将在随后向LCD模块的写操作中发出LCD_WR-和L…     

基于FPGA控制VGA显示的多通道数字示波器的设计

为了实现对O～1MHz的信号进行测量以及显示的目的,制作了基于SOPC技术的VGA显示数字存储示波器。采用硬件与软件相配合的设计方法,主要模块有基于FPGA的最小系统模块、信号调理电路模块、AD采样模块、触发电路模块、VGA显示模块、4×4矩阵键盘模块和RAM存储以及FLASH存储模块。具有模拟信号可进行任意电平触发、数字信号可使用上升沿和下降沿触发、存储回放、垂直灵敏度档位设置、扫描速度档位设置、VGA显示多个界面等特点。通过波形测量实验,得到较好的显示波形。     

构造独特的8051(下)

设计对比 　　回顾图1和图2,图1中FPGA上的大多数PIO引脚用于扩展8032的总线.因此,相当一部份逻辑和布线资源须用于总线存取/路由和地址解码.由于RF模块接口采用UART模式且8032仅有一个UART,必须用软件实现一个由定时器中断驱动的软UART.为节省FPGA有限的I/O引脚资源,该设计使用了串行接口的键盘.图1中用到的LCD模块基本上是一个内带LCD通用驱动器、LCD段驱动日历和LCD控制器的图形显示模块.为使8032能驱动此图形LCD模块,首先需执行到FPGA的地址写操作.而后,FPGA将在随后向LCD模块的写操作中发出LCD_WR-和LCD_CS-信号.如果FPGA不能自动将图形位图从SDRAM传送至LCD模块,就会利用MCU带宽从SDRAM向MCU逐字节传输,而后再从MCU传送至LCD模块.因此,设计也实现了从SDRAM向LCD模块自动传输数据的逻辑功能.在完成LCD位图传送或检测到有按键按下时,FPGA产生向MCU的中断信号.MCU读取FPGA内中断目标寄存器,了解中断产生的原因并执行适当的程序.……     

一种FPGA中BRAM36k的设计方法

BRAM以阵列的方式排布于FPGA内部,是FPGA实现各种存储功能的主要部分。FPGA通过BRAM以及可编程逻辑资源给用户提供各种不同的存储资源。介绍了FPGA其中可编程存储模块BRAM36k的具体功能以及实现方法。该模块支持多种地址和数据位宽纵横比组合、多种读接口和写接口数据带宽转换,支持奇偶校验bit写入和读出。最后对模块的功能进行了功能级仿真验证,仿真结果符合预期设计目标。     

基于ARM和FPGA的时间同步仪控制单元设计

以时间同步仪的功能为出发点,设计了基于ARM和FPGA的控制系统,该系统以ARM芯片S3C2440A为控制核心,在FPGA芯片XCS30的辅助控制下,完成了时间同步仪系统的人机交互、参数设定、电文处理、远程控制等功能。通过键盘操作,LED灯和LCD显示屏,实现了简洁的人机交互控制界面,并在人机交互模块的基础上完成了参数设定模块的设计。通过以太网控制器实现了电文处理,采用CRC校验法,在处理过程中对电文进行检验,确保电文处理的安全可靠,利用Telnet服务器实现了远程控制模块。     

基于FPGA的高效可调频率滤波器

为了有效地改善滤波器的不可调频率系统性能,降低FPGA滤波器资源的消耗,提出基于FPGA的高效可调频率滤波器。该方法首先对可调频率滤波器进行硬件平台设计,硬件平台由单片机模块、FPGA波形模块、幅度模块、数字模型转换模块、低通滤波转换模块以及输入键盘模块和液晶显示屏模块构成。核心模块由MCU提供可调频率控制,以DDS技术产生的波形信号为依据,确定滤波器的信号强度,最后采用分布算法完成滤波器软件设计。实验证明,所提方法能够有效提高可调频率滤波器的准确度。     

C8051F单片机实验系统设计

为满足单片机学习中时实践技能的要求,提高单片机开发系统的稳定性和可扩展性,降低系统功耗,设计了一种基于FPGA的C8051F单片机开发板.利用TGA实现键盘扫描、液晶驱动、地址译码以及其他外设接口,大幅度简化外围电路结构.系统可在高低频时钟间切换以减小功耗,并增加了音频处理模块,实现基本的音频信号的存储和回放.实验结果表明,该电路板相比普通的单片机开发板系统功耗减小50%左右,拥有最高这25 MIPS的处理速度,单片机可以直接驱动多达20多个LS TTL门电路,FPGA的引入使得外扩其他电路更为方便和灵活,具有良好的扩展性.     

基于FPGA的高速数据采集系统的设计

本设计采用了以FPGA作为主控逻辑模块,从而实现了数据的硬件采集。设计中采用了自顶向下的方法,并将FPGA依据功能划分为几个模块,详细介绍了各个模块的设计方法和功能。FPGA模块设计采用VHDL语言,在QuartusⅡ中实现了软件的设计和仿真。整个系统可以实现6路最大工作频率是40kHz的模拟信号的采集和6路内部通信信号以实现自检的功能。     

数字电视中多信号源处理模块的设计与实现

针对数字电视通用调试、开发平台需要处理的各种信号源，设计了其中的灵活的多信号源处理模块，完成了多路选择器的FPGA实现。     

基于FPGA与指纹识别的支付系统设计

随着科学技术的飞速发展,大型支付系统如支付宝、微信等广泛地融入到人们的生活中,但是它并不适用于小型门店消费与充值等应用场景。为了能够实现具有独立记录的小型支付系统,文章提出了一个基于FPGA的指纹支付系统。该系统采用键盘、显示器以及传感器等外设,当键盘获取到输入信息后,它将信号送到FPGA中,通过VGA协议显示到显示器。指纹模块通过UART通信协议完成数据传输与控制,获取FPGA发来的控制信息后进入录入、验证等状态。系统联调表明,它具有开户、查询、充值和消费等功能,不依赖账户的识别模式,依托于指纹搜索结果,适用于小规模应用场景。     

高灰度视频OLED显示控制系统设计与应用

在详细分析AFD公司OLED面板电气特性和各种OLED灰度扫描原理的基础上,对AM-OLED扫描驱动电路进行研究,采用FPGA作为核心控制器件,完成了高灰度OLED视频显示系统设计。系统主要包括DVI接口信号处理模块、内存管理模块和灰度扫描控制模块,其中成像核心模块采用子场扫描工作方式;解码后的DVI信号经过一系列处理,可实时地送到OLED屏上显示,且灰度等级256级和64级可选。视频OLED显示系统实现了240×RGB(H)×320(V)QVGA分辨率,256级灰度显示,帧扫描频率为60～100Hz。电源驱动板共有7个电源输出,可根据外部环境来分别进行调节OLED屏的亮度,以实现OLED高灰度视频显示。     

基于FPGA的VGA图形控制器的实现方法

介绍了如何利用FPGA实现对VGA图像控制器的VHDL设计方案。针对不同显示实现要求。详细描述了各模块的工作原理和实现途径，并在硬件平台上实现了VGA图形控制器显示各种图形、文字、图像。     

计算机、外设、网络设备

Multilabs公司键盘适配器Multilabs公司推出易于使用的键盘适配器ezKEY,允许将任何PS/2兼容计算机键盘用于微控制器、戳记模块(stampmodule)或其他嵌入式设备。对连接键盘的访问是通过一个标准的二线式9600波特TTL电平串行接口实现的。这样,最终应用就可以无需了解PS/2协议、键盘扫描码或PS/2命令集而和键盘对话。ezKEY得到所有扫描码并将它们转为单字节ASCII码,缓解了最终用途控制器的处理压力。其命令允许应用初始化连接的键盘并检查按键,同时它还配有一个40字节缓冲器,以便在读取之间帮助存储按键。该装置自动控制数字锁定、大…