其为一个数值，则八位数码管按一定的速率开始显示“0-F”，当数码管显示A-F时LED灯LED1开始被点亮，显示其它数值时熄灭。按S1键显示的数值又从0开始，拨动八位拨动开关，置于其它数据，数码管的显示速率会发生改变。
六、 实验报告
1、 出仿真波形，并作说明。
2、 自己设计文件，然后通过设计文件到模块符号文件的转换，设计自己的电路并
在实验系统中验证。进一步掌握这种方法。
3、 写出在软件中通过其它方法从设计文件到模块符号文件的转换过程。
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实验四 矩阵键盘接口电路的设计
一、 实验目的
1、了解普通4×4键盘扫描的原理。 2、进一步加深七段码管显示过程的理解。 3、了解对输入/输出端口的定义方法。
一、 实验原理
实现键盘有两种方案：一是采用现有的一些芯片实现键盘扫描；再就是用软件实现键盘扫描。作为一个嵌入系统设计人员，总是会关心产品成本。目前有很多芯片可以用来实现键盘扫描，但是键盘扫描的软件实现方法有助于缩减一个系统的重复开发成本，且只需要很少的CPU 开销。嵌入式控制器的功能能强，可能充分利用这一资源，这里就介绍一下软键盘的实现方案。
图4-1 简单键盘电路
通常在一个键盘中使用了一个瞬时接触开关，并且用如图4-1 所示的简单电路，微处理器可以容易地检测到闭合。当开关打开时，通过处理器的I/O 口的一个上拉电阻提供逻辑1；当开关闭合时，处理器的/IO 口的输入将被拉低得到逻辑0。可遗憾的是，开关并不完善，因为当它们被按下或者被释放时，并不能够产生一个明确的1 或者0。尽管触点可能看起来稳定而且很快地闭合，但与微处理器快速的运行速度相比，这种动作是比较慢的。当触点闭合时，其弹起就像一个球。弹起效果将产生如图4-2 所示的好几个脉冲。弹起的持续时间通常将 维持在5ms～30ms 之间。
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如果需要多个键，则可以将每个开关连接到微处理器上它自己的输入端口。然而，当开关的数目增加时，这种方法将很快使用完所有的输入端口。
图4-2 按键抖动
键盘上阵列这些开关最有效的方法（当需要5 个以上的键时）就形成了一个如图4-3 所示的二维矩阵。当行和列的数目一样多时，也就是方型的矩阵，将产生一个最优化的布列方式（I/O 端被连接的时候）。一个瞬时接触开关（按钮）放置在每一行与线一列的交叉点。矩阵所需的键的数目显然根据应用程序而不同。每一行由一个输出端口的一位驱动，而每一列由一个电阻器上拉且供给输入端口一位。
图4-3 矩阵键盘
键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出4行为高电平，然后输出4列为低电平，在读入输出的4行的值，通常高电平会被低电平拉低，如果读入的4行均为高电平，那么肯定没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按
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下，这样便可以获取到按键的行值。同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。
获取到行值和列值以后，组合成一个8位的数据，根据实现不同的编码在对每个按键进行匹配，找到键值后在7段码管显示。
二、 实验内容
本实验要求完成的任务是通过编程实现对4X4矩阵键盘按下键的键值的读取，并在数码管上完成一定功能（如移动等）的显示。
三、 实验步骤
1、打开QUARTUSII软件，新建一个工程。
2、建完工程之后，再新建一个VHDL File，打开VHDL编辑器对话框。 3、按照实验原理和自己的想法，在VHDL编辑窗口编写VHDL程序，用户可参照光盘中提供的示例程序。
参考程序：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all;
------------------------------------------------------------------ entity exp12 is
port( Clk : in std_logic; --时钟信号
Kr : in std_logic_vector(3 downto 0); --键盘行
Kc : buffer std_logic_vector(3 downto 0); --键盘列
a,b,c,d,e,f,g : out std_logic; --七段码管显示 Sa,sb,sc : buffer std_logic); --七段码管片选 end exp12;
------------------------------------------------------------------ architecture behave of exp12 is
signal keyr,keyc : std_logic_vector(3 downto 0); signal kcount : std_logic_vector(2 downto 0); signal dcount : std_logic_vector(2 downto 0);
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signal kflag1,kflag2 : std_logic;
signal buff1,buff2,buff3,buff4,buff5,buff6,buff7,buff8 : integer range 0 to 15;
signal Disp_Temp : integer range 0 to 15;
signal Disp_Decode : std_logic_vector(6 downto 0);
begin
process(Clk) --扫描键盘 begin
if(Clk'event and Clk='1') then if(Kr=\ kflag1<='0';
kcount<=kcount+1; if(kcount=0) then kc<=\
elsif(kcount=1) then kc<=\
elsif(kcount=2) then kc<=\ else
kc<=\ end if; else
kflag1<='1'; keyr<=Kr; keyc<=Kc; end if;
kflag2<=kflag1; end if; end process;
process(Clk) --显示右移 begin
if(Clk'event and Clk='1') then
if(kflag1='1' and kflag2='0' ) then buff1<=buff2; buff2<=buff3; buff3<=buff4; buff4<=buff5; buff5<=buff6; buff6<=buff7;
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