FPGA矩阵键盘显示电路的设计实验报告
按键显示电路实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉按键电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握按键电路的搭建和调试方法。
3. 了解按键电路在实际应用中的重要性。
4. 提高动手实践能力和电路分析能力。
二、实验原理按键显示电路是一种将按键输入转换为数字信号，并通过显示设备进行显示的电路。
本实验主要涉及以下原理：1. 按键原理：按键通过机械触点实现电路的通断，当按键被按下时，电路接通，产生一个低电平信号；当按键释放时，电路断开，产生一个高电平信号。
2. 译码电路：将按键输入的信号转换为相应的数字信号，以便后续处理。
3. 显示电路：将数字信号转换为可视化的信息，如LED灯、数码管等。
三、实验器材1. 电路板2. 按键3. 电阻4. LED灯5. 数码管6. 电源7. 基本工具四、实验步骤1. 按键电路搭建（1）根据电路原理图，在电路板上焊接按键、电阻、LED灯等元器件。
（2）连接电源，确保电路板供电正常。
2. 译码电路搭建（1）根据电路原理图，在电路板上焊接译码电路所需的元器件。
（2）连接译码电路与按键电路，确保信号传输正常。
3. 显示电路搭建（1）根据电路原理图，在电路板上焊接显示电路所需的元器件。
（2）连接显示电路与译码电路，确保信号传输正常。
4. 电路调试（1）检查电路连接是否正确，确保无短路、断路等问题。
（2）按下按键，观察LED灯或数码管显示是否正常。
（3）根据需要调整电路参数，如电阻阻值、电源电压等，以达到最佳显示效果。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功搭建了一个按键显示电路，按下按键后，LED灯或数码管能够正确显示数字信号。
2. 结果分析（1）按键电路能够正常工作，实现电路通断。
（2）译码电路能够将按键输入转换为相应的数字信号。
（3）显示电路能够将数字信号转换为可视化的信息。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了按键电路的基本原理和设计方法。
2. 提高了动手实践能力和电路分析能力。
3. 了解了按键电路在实际应用中的重要性。
矩阵式键盘设计实训报告
一、实验目的1. 掌握矩阵式键盘的工作原理及电路设计方法。
2. 熟悉单片机与矩阵键盘的接口连接及编程技巧。
3. 提高动手实践能力，培养创新意识。
二、实验设备1. 单片机实验平台2. 矩阵键盘模块3. 数字多用表4. 编译器（如Keil51）5. 连接线三、实验原理矩阵键盘是一种常用的键盘设计方式，通过行列交叉点连接按键，从而实现多个按键共用较少的I/O端口。
矩阵键盘通常采用逐行扫描的方式检测按键状态，当检测到按键按下时，根据行列线的电平状态确定按键位置。
四、实验内容1. 矩阵键盘电路设计2. 矩阵键盘编程3. 矩阵键盘测试与调试五、实验步骤1. 电路设计（1）根据矩阵键盘的规格，确定行线和列线的数量。
（2）将行线和列线分别连接到单片机的I/O端口。
（3）在行线上串联电阻，防止按键抖动。
（4）连接电源和地线。
2. 编程（1）初始化单片机的I/O端口，将行线设置为输出，列线设置为输入。
（2）编写逐行扫描程序，逐行拉低行线，读取列线状态。
（3）根据行列线状态判断按键位置，并执行相应的操作。
3. 测试与调试（1）将编写好的程序下载到单片机中。
（2）连接矩阵键盘，观察按键是否正常工作。
（3）使用数字多用表检测行列线电平，确保电路连接正确。
（4）根据测试结果，对程序进行调试，直到矩阵键盘正常工作。
六、实验结果与分析1. 电路连接正确，按键工作正常。
2. 逐行扫描程序能够正确检测按键位置。
3. 按键操作能够触发相应的程序功能。
七、实验总结1. 通过本次实训，掌握了矩阵式键盘的工作原理及电路设计方法。
2. 熟悉了单片机与矩阵键盘的接口连接及编程技巧。
3. 提高了动手实践能力，培养了创新意识。
八、心得体会1. 在实验过程中，遇到了电路连接错误和程序调试困难等问题，通过查阅资料、请教老师和同学，最终成功解决了问题。
2. 本次实训让我深刻体会到理论知识与实际操作相结合的重要性，同时也认识到团队合作的重要性。
九、改进建议1. 在电路设计过程中，可以考虑增加去抖动电路，提高按键稳定性。
《基于fpga按键动态显示设计 》实践报告
《基于fpga按键动态显示设计》实践报告本次实践旨在通过FPGA的实现，设计一套基于按键动态显示的系统，并对其进行实现和测试。
一、实验过程1. 硬件配置通过Xilinx Vivado软件对FPGA进行配置，连接对应的开发板，在连接好开发板之后，根据需要连接对应的按键和LED。
2. 设计硬件逻辑基于FPGA的硬件逻辑设计需要分为以下几个步骤：（1）设计码流译码器为实现按键动态显示，需要对按键进行扫描，并将按下的按键信息转换为对应的二进制码流。
码流译码器需要将码流信息翻译为数字信号，以供后续的逻辑设计使用。
（2）设计LED驱动器需要实现LED驱动器在接收到相应的二进制码流之后，将对应的LED点亮或熄灭。
实现的方式可以是将LED控制器与码流数据进行连接，以实现逐位点亮的效果。
（3）组装硬件逻辑将上述的硬件逻辑进行组装，以便实现目标的按键动态显示效果。
3. 配置Vivado工程文件根据实际需要配置Vivado工程文件，分别设定开发板型号、硬件逻辑文件等，以便在实验时进行调用。
4. 实验测试使用Vivado及开发板进行实验测试，确保按键动态显示系统可以正常工作，并检查相关功能是否实现。
二、实验结果经过上述步骤的实验设计和测试，本次FPGA按键动态显示系统已经实现了预期的功能。
在按下开发板上的按键后，相应的LED灯会逐位点亮，从而实现了按键动态显示的效果。
同时，本次实验还验证了在FPGA硬件逻辑设计中的各项配置和连接操作，进一步加深了对FPGA设计流程的理解和掌握。
三、实验结论通过本次实验，我们成功设计并实现了一套基于按键动态显示的FPGA系统，实验结果表明该系统可以灵活应对各种单片机系统中面临的按键动态显示需求，从而具有较高的实用性和可靠性。
同时，在设计硬件逻辑的过程中，我们也学到了很多有关FPGA逻辑设计的知识和技巧，进一步提升了我们的实践能力。
《基于fpga按键动态显示设计 》实践报告
《基于fpga按键动态显示设计》实践报告本实践报告旨在介绍基于FPGA按键动态显示的设计。
FPGA是现代数字电路设计中常用的可编程逻辑器件，具有高度的灵活性和可重构性。
本设计主要利用FPGA实现按键输入的检测和动态显示的功能，使用户可以通过按键来控制显示内容的变化。
首先，我们需要了解FPGA的基本原理和使用方法。
FPGA由可编程逻辑单元、存储单元、时钟单元等组成，可以根据用户需求进行编程，实现不同的功能。
在本设计中，我们采用Xilinx公司的FPGA芯片作为开发板，通过Vivado软件进行设计和编程。
接着，我们详细介绍了按键动态显示的实现方法。
首先，通过FPGA芯片进行按键输入的检测，判断用户是否按下了某个按键。
然后，根据按键的状态来改变显示内容，实现动态显示的效果。
具体实现过程中，我们采用了状态机的设计方法，将按键输入和显示输出分别作为状态机的输入和输出。
最后，我们进行了实验验证，测试了按键动态显示的功能和效果。
实验结果表明，本设计可以实现按键输入的检测和动态显示的功能，具有较好的实用性和稳定性。
综上所述，本实践报告介绍了基于FPGA按键动态显示的设计方法和实现过程，为数字电路设计爱好者提供了一种实用的设计方案。
- 1 -。
基于FPGA的新型键盘_显示电路设计
基金项目:“八六三”计划资助项目(2002AA424054)收稿日期:2004-05-10 收修改稿日期:2004-10-02基于FPGA 的新型键盘、显示电路设计刘敬猛,王田苗,魏洪兴,王 伟(北京航空航天大学机器人研究所,北京 100083) 摘要:介绍一种基于FPG A 的键盘和显示电路的设计和实现。
利用FPG A 实现复杂时序的功能,同时结合使用串行输入/并行输出移位寄存器,设计了6位LE D 的动态显示和6个按键开关的键盘电路。
电路结构简单、便于扩展、可靠性高、易实现。
该电路已成功应用于研究的交流伺服系统中。
关键词:FPG A ;移位寄存器;动态显示中图分类号:TH703 文献标识码:B 文章编号:1002-1841(2005)03-0043-03Circuit Design of K eyboard and Display B ased on FPGA LIU Jing 2meng ,WANG Tian 2miao ,WEI H ong 2xing ,WANG Wei(R obotics Institute ,Beihang University of Aeronautics and Astronautics ,Beijing 100083,China )Abstract :Presented the design and realization of keyboard and display circuit.S ix LE D dynamic display and six keys keyboard cir 2cuit have been designed ,which uses the complex scheduling function of FPG A combined with the serial input/parallel output shift regis 2ters.The circuit possesses the characteristics such as simple structure ,high reliability ,and it is convenient to extend and easy to realize.This circuit has been success fully applied to AC serv o system.K ey Words :FPG A ;Shift Register ;Dynamic Display1 引言键盘分为编码键盘和非编码键盘[1]。
键盘输入显示数电课程实验报告
键盘输入显示数电课程实验报告西北工业大学课程设计报告题目键盘输入显示学院班级学生（学号）学生（学号）学生（学号）日期2013年1月11日摘要：键盘是最常用人机接口设备之一，在嵌入式系统中有着相当广泛的应用。
一般自行设计的简易矩阵键盘仅仅是按行、列排列起来的矩阵开关。
当需要较多的按键时，则会占用较多的I/O 端口，在软件上则要进行上电复位按键扫描及通信处理，而且还要加上按键的去抖动处理，增大了软硬件开销。
而PS/2 键盘，内嵌自动去除按键抖动设计，自动地识别键的按下与释放，软硬件开发简便，价格便宜，稳定可靠，将PS/2 键盘作为嵌入式系统的输入设备已经成为可行的方案。
本设计是以现场可编程逻辑器件（FPGA）为核心的PS/2接口键盘的输入识别电路。
利用QuartusⅡ软件编写verilog HDL硬件描述语言程序以实现键盘部分简单键值的识别与输出。
本设计主要以程序为核心，硬件电路的搭建使用FPGA实验箱，将程序顶层文件里定义的输入输出端口与实验箱管脚进行相应的配置，除实验箱上的reset键以外，外设是一个与实验箱通过PS/2接口相连的键盘和VGA接口相连的显示屏。
当系统上电后，按下键盘上的按键，实验箱上的数码管可以依次显示从键盘上输入的键值，同时VGA显示屏显示键值。
关键字：Ps/2接口键盘、FPGA 、QuartusⅡ、Verilog HDL、 VGA接口目录一、课程设计目的 (4)二、设计任务与要求 (4)三、方案设计与论证 (4)四、单元电路设计与参数计算 (5)五、程序设计 (7)六、程序调试 (7)七、遇到的问题及解决方法 (8)八、结论与心得 (8)九、参考文献 (9)键盘输入显示一、课程设计目的（1）巩固和加深所学电子技术课程的基本知识，提高综合运用所学知识的能力；（2）培养学生根据课题需要选用参考书、查阅手册、图表和文献资料的能力，提高学生独立解决工程实际问题的能力．（3）通过设计方案的分析比较、设计计算、元件选绎及电路安装调试等环节．初步掌握简单实用电路的工程设计方法．（4）提高学生的动手能力．掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会对简单实用电路的实验调试和对整机指标的测试方法，（5）了解与课题有关的电路以及元器件的工程技术规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路固等．二、设计任务与要求1.任务：设计一个键盘输入显示控制电路2.要求和指标：（1）由键盘输入0～F，总计16个字符，由开发板上的数码管显示；（2）该字符同时能在VGA上显示输出；3. 扩展要求：（A）能在VGA显示屏上切换字符显示的大小。
矩阵键盘设计实验报告
矩阵键盘设计实验报告
矩阵键盘是一种特殊的电子输入设备，其特殊性在于每个按键可以仅由几根线连接而成。
这可以将按键尺寸缩小，同时也减少了接線复杂度。
在本次实验中，我们设计了一个4*4的矩阵键盘。
矩阵键盘的外型是4 *4的按键，其中每个按键由一个PIN组成，连接起来分别连接在一个不同的ROW与COL上。
在使用矩阵键盘时，我们将其连接到一台电脑上，通过电脑程序监视每行每列的通断状态，当一行或者一列被按下，程序会自动捕捉，来表示一个字符或者code.
首先，我们先准备一台电脑，再连接矩阵键盘的各个PIN，用8个信号线将矩阵键盘连接到单片机，再用USB线将单片机连接到电脑上，使用PL 2303驱动链接矩阵键盘和电脑终端。
单片机负责捕获ROW和COL的信号，计算并识别矩阵键盘的按键，将计算出的字符发送至电脑终端，进行小程序的检测。
在电脑端，我们使用Apple系统的终端运行.bash，编写简单的shell脚本实现对矩阵键盘信号识别。
脚本将不断检测矩阵键盘信号状态，根据捕捉到的ROW和COL信号，将其映射出字符信息，在一定时间内输出至终端。
在实验的最后，我们检验了所设计的矩阵键盘是否符合预期效果。
通过代码发送进行按键操作，能检测到正确的字符，表明矩阵键盘的设计及实现满足要求。
本次实验可以作为以后矩阵键盘的参考，深入研究程序软件，提高实验效率。
4X4矩阵键盘及显示电路设计
4X4矩阵键盘与显示电路设计FPGA在数字系统设计中的广泛应用，影响到了生产生活的各个方面。
在FPGA 的设计开发中，VHDL语言作为一种主流的硬件描述语言，具有设计效率高，可靠性好，易读易懂等诸多优点。
作为一种功能强大的FPGA数字系统开发环境，Altera公司推出的Quar-tUSⅡ，为设计者提供了一种与结构无关的设计环境，使设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程，为使用VHDL语言进行FPGA设计提供了极大的便利。
矩阵键盘作为一种常用的数据输入设备，在各种电子设备上有着广泛的应用，通过7段数码管将按键数值进行显示也是一种常用的数据显示方式。
在设计机械式矩阵键盘控制电路时，按键防抖和按键数据的译码显示是两个重要方面。
本文在QuartusⅡ开发环境下，采用VHDL语言设计了一种按键防抖并能连续记录并显示8次按键数值的矩阵键盘与显示电路。
一、矩阵键盘与显示电路设计思路矩阵键盘与显示电路能够将机械式4×4矩阵键盘的按键值依次显示到8个7段数码管上，每次新的按键值显示在最右端的第O号数码管上，原有第0～6号数码管显示的数值整体左移到第1～7号数码管上显示，见图1。
总体而言，矩阵键盘与显示电路的设计可分为4个局部：(1)矩阵键盘的行与列的扫描控制和译码。
该设计所使用的键盘是通过将列扫描信号作为输入信号，控制行扫描信号输出，然后根据行与列的扫描结果进行译码。
(2)机械式按键的防抖设计。
由于机械式按键在按下和弹起的过程中均有5～10 ms的信号抖动时间，在信号抖动时间内无法有效判断按键值，因此按键的防抖设计是非常关键的，也是该设计的一个重点。
(3)按键数值的移位存放。
由于该设计需要在8个数码管上依次显示前后共8次按键的数值，因此对已有数据的存储和调用也是该设计的重点所在。
(4)数码管的扫描和译码显示。
由于该设计使用了8个数码管，因此需要对每个数码管进行扫描控制，并根据按键值对每个数码管进行7段数码管的译码显示。
矩阵按键实训报告
一、实训背景随着电子技术的飞速发展，按键技术在电子设备中的应用越来越广泛。
矩阵按键因其结构紧凑、易于扩展等优点，被广泛应用于各类电子设备中。
为了提高学生对矩阵按键原理和应用的理解，本次实训选取了矩阵按键作为实训内容。
二、实训目的1. 理解矩阵按键的原理和结构；2. 掌握矩阵按键的驱动程序编写；3. 学会使用矩阵按键实现简单功能；4. 提高学生的动手能力和实践能力。
三、实训内容1. 矩阵按键原理与结构矩阵按键是一种利用行列交叉原理来检测按键状态的按键电路。
它由若干行和列组成，通过行列交叉的交叉点连接按键。
当按键被按下时，相应的行和列被连接，从而实现按键的识别。
2. 矩阵按键驱动程序编写以51单片机为例，介绍矩阵按键驱动程序的编写方法。
（1）初始化矩阵按键：设置行线为输出，列线为输入，并对行线进行上拉。
（2）扫描按键：从第一行开始，依次将行线置低电平，其他行线置高电平，然后读取列线的状态。
如果列线为低电平，则表示该行对应的按键被按下。
（3）消抖处理：为了避免按键抖动引起的误判，需要对按键状态进行消抖处理。
3. 使用矩阵按键实现简单功能以一个简单的计算器为例，介绍使用矩阵按键实现计算器功能的方法。
（1）设计计算器界面：根据计算器的功能需求，设计按键布局。
（2）编写按键扫描程序：根据按键布局，编写按键扫描程序，实现按键的识别。
（3）编写功能实现程序：根据计算器的功能需求，编写功能实现程序，如加、减、乘、除等。
四、实训过程1. 实训准备：准备51单片机开发板、矩阵按键模块、电源等实验器材。
2. 矩阵按键原理与结构学习：通过查阅资料，了解矩阵按键的原理和结构。
3. 矩阵按键驱动程序编写：根据实训要求，编写矩阵按键驱动程序。
4. 矩阵按键功能实现：使用矩阵按键实现计算器功能，包括按键扫描、消抖处理、功能实现等。
5. 实验调试：对实验程序进行调试，确保程序正常运行。
五、实训总结通过本次实训，我掌握了矩阵按键的原理和结构，学会了矩阵按键驱动程序的编写，以及使用矩阵按键实现简单功能的方法。
矩阵键盘实验报告
矩阵键盘实验报告矩阵键盘实验报告引言：矩阵键盘是一种常见的输入设备，广泛应用于电子产品中。
本实验旨在通过对矩阵键盘的研究和实验，深入了解其原理和工作机制，并探索其在实际应用中的潜力。
本文将从实验目的、实验步骤、实验结果和讨论四个方面进行论述。
实验目的：1. 理解矩阵键盘的工作原理；2. 掌握矩阵键盘的接线方法；3. 通过实验验证矩阵键盘的可靠性和稳定性。
实验步骤：1. 准备实验材料：矩阵键盘、电路板、导线等；2. 连接电路：将矩阵键盘与电路板通过导线连接；3. 编写程序：使用C语言编写程序，实现对矩阵键盘的扫描和按键检测；4. 烧录程序：将编写好的程序烧录到单片机中；5. 运行实验：按下矩阵键盘上的按键，观察电路板上的指示灯是否亮起。
实验结果：经过实验，我们成功地完成了矩阵键盘的接线和程序烧录，并进行了按键测试。
在按下不同的按键时，电路板上相应的指示灯亮起，证明了矩阵键盘的正常工作。
讨论：1. 矩阵键盘的工作原理：矩阵键盘是由行线和列线组成的，每个按键都与行线和列线相连。
当按下某个按键时，对应的行线和列线会短接，从而使得电流流过该按键，被检测到。
2. 矩阵键盘的接线方法：在本实验中，我们采用了常见的4行4列的接线方式，即将矩阵键盘的4个行线连接到单片机的4个输入引脚上，将4个列线连接到单片机的4个输出引脚上。
3. 矩阵键盘的可靠性和稳定性：通过实验，我们发现矩阵键盘具有较高的可靠性和稳定性。
即使在长时间使用和频繁按键的情况下，矩阵键盘仍能正常工作，并且按键的检测准确率较高。
4. 矩阵键盘的应用潜力：矩阵键盘广泛应用于各种电子产品中，如计算机、手机、电视遥控器等。
它具有结构简单、成本低廉、易于集成等优点，因此在电子产品设计中具有广阔的应用前景。
结论：通过本次实验，我们对矩阵键盘的工作原理和接线方法有了更深入的了解，并验证了其可靠性和稳定性。
矩阵键盘作为一种常见的输入设备，在电子产品设计中具有重要的地位和潜力。
基于FPGA的数码显示和键盘扫描的电路设计
文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
前言现在，电子技术的发展非常迅猛高新科技日新月异。
特别是专用集成电路（ASIC）设计技术的日趋进步和完善，推动着数字电路系统设计方法的发展，使他从单纯的ASIC设计走向了系统设计和单片系统的设计。
而经过几十年的发展越来越成熟的FPGA设计方式以他的短周期，低成本，灵活方便的独特优势走红于电子技术业内。
FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既能解决定制电路的不足，又能克服原有可编程器件门电路数有限的缺点。
本设计的的内容是基于FPGA的数码显示和键盘扫描电路的设计，通过键盘对数码显示调控来实现FPGA的思想。
键盘输入通过按键扫描检测和去抖动在通过编码输入到显示电路中，在显示过程中能通过键盘输入对显示内容进行校正和调节。
在通过编译仿真下载到FPGA电子板上后能显示预期的信号，当按下键盘时候能产生预期的结果。
在设计这个课题的过程中，遇到很多问题，比如开始的时候遇到的一个问题就是自己在在quartus中进行仿真，把模块单个的拿出来仿真仿真波形正常，但当把几个模块连在一起的时候仿真就出不来预期的波形。
最后在老师和同学的帮助下发现要对每个模块进行了解，对模块之间的连接要适当的处理。
经过这次设计，尽管结果不是那么完美，但为自己以后的生活，学习有了很大的帮助，特别是在设计过程中不断遇到问题不断解决问题的经验会让我受用终生。
第一章绪论.................................... 错误!未定义书签。
1.1选题背景...................................错误!未定义书签。
1.1.1 课题相关技术的发展.....................错误!未定义书签。
矩阵键盘显示实验
矩阵键盘显示实验报告20 -20 学年第学期学院电子信息学院课程矩阵键盘显示实验姓名学号指导老师日期 20XX年XX月XX日矩阵键盘显示实验一、实验目的1、掌握矩阵键盘检测的原理和方法；2、掌握按键消抖的方法；3、再次熟悉数码管的显示。
二、实验任务从4×4矩阵键盘输入4位字符（如“15EF”），并显示于4位数码管。
三、实验原理在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图1-1所示。
在矩阵键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。
图1-1 矩阵键盘矩阵键盘的按健识别方法很多，其中最常见的方法是行扫描法。
行扫描法又称为逐行(或列)扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，下面介绍矩阵键盘的扫描过程。
（1）判断有无键按下第一步：向所有的列输出口线输出低电平；第二步：然后将行线的电平状态读入；第三步：判断读入的行线值。
若无键按下，所有的行线仍保持高电平状态；若有键按下，行线中至少应有一条线为低电平。
（2）去除按键的抖动去抖原理：当判断到键盘上有键按下后，则延时一段时间再判断键盘的状态，若仍为有键按下状态，则认为有一个键按下，否则当作按键抖动来处理。
（3）按键识别(列或行扫描法)在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。
其方法是：依次将列(行)线置为低电平，即在置某根列(行)线为低电平时，其列(行)线为高电平，再逐行(列)检测各行(列)线的电平状态。
若某行为低电平，则该行线与置为低电平的列线交叉处的按键就是闭合的按键。
（4）求按键的键值根据闭合键的行值row和列值col采用计算法（如健值=行号×4+列号）或查表法将闭合键的行值和列值转换成所定义的键值。
电路原理图如下图所示。
图1-2 键盘显示实验电路四、程序流程图五、实验结果及分析总结（1）实验测试效果图如下：（2）分析总结：1、在这次的实验中我们将初始化部分、键盘扫描部分、数码管显示部分等分别写成了独立的函数，这样的程序看起来简洁、明了，在使用的时候直接调用就好了。
矩阵式键盘实验报告范文
矩阵式键盘实验报告学生：何绍金学号：8专业班级：自动化1202指导老师：杨东勇2014年12月一、实验目的1．学习矩列式键盘工作原理；2．学习矩列式接口的电路设计和程序设计。
二、实验设备统一电子开发平台。
三、实验要求要求实现：在矩阵式键盘中的某个键被按下时，8 位LED 动态显示器上最低位显示该键对应的字符。
注意，在进行该项实验之前，请先进行实验三“定时器实验” 。
四、实验原理1.工作原理：矩阵式由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。
如图所示，一个4*4 的行、列结构可以构成一个由16 个按键的键盘。
很明显，在按键数量较多的场合，矩阵式键盘与独立式键盘相比，要节省很多的I/0 口。
（1）矩阵式键盘工作原理按键设置在行、列交节点上，行、列分别连接到按键开关的两端。
行线通过下拉电阻接到GND 上。
平时无按键动作时，行线处于低电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。
列线电平如果为低，行线电平为高，列线电平如果为高，则行线电平则为低。
这一点是识别矩阵式键盘是否被按下的关键所在。
因此，各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。
（2）按键识别方法下面以3 号键被按下为例，来说明此键是如何被识别出来的。
前已述及，键被按下时，与此键相连的行线电平将由与此键相连的列线电平决定，而行线电平在无键按下时处于高电平状态。
如果让所有列线处于高电平那么键按下与否不会引起行线电平的状态变化，始终是高电平，所以，让所有列线处于高电平是没法识别出按键的。
现在反过来，让所有列线处于低电平，很明显，按下的键所在行电平将也被置为低电平，根据此变化，便能判定该行一定有键被按下。
但我们还不能确定是这一行的哪个键被按下。
所以，为了进一步判定到底是哪—列的键被按下，可在某一时刻只让一条列线处于低电平，而其余所有列线处于高电平。
当第1 列为低电平，其余各列为高电平时，因为是键 3 被按下，所以第 1 行仍处于高电平状态；当第 2 列为低电平，其余各列为高电平时，同样我们会发现第1 行仍处于高电平状态，直到让第 4 列为低电平，其余各列为高电平时，因为是3 号键被按下，所以第 1 行的高电平转换到第 4 列所处的低电平，据此，我们确信第1 行第 4 列交叉点处的按键即3 号键被按下。
基于fpga的按键控制电路实验报告
基于fpga的按键控制电路实验报告
实验目的：
1.了解FPGA芯片的基本结构和工作原理。
2.学习FPGA芯片的开发流程与设计方法。
3.掌握FPGA芯片中按键输入信号的采集方法。
4.实现基于FPGA芯片的按键控制功能。
实验器材：
1.FPGA开发板一个。
B数据线一个。
3.万用表一个。
实验步骤：
1.连接FPGA开发板和计算机。
2.打开Xilinx软件工具。
3.创建FPGA项目，设置基本参数。
4.在FPGA项目中添加VHDL源文件，编写代码实现按键采集及控制功能。
5.将编写好的代码综合并下载到FPGA芯片中。
6.按动开发板上的按键，观察LED指示灯亮灭情况。
7.调试，测试按键控制电路是否正常工作。
实验心得：
在本次实验中，我首次接触了FPGA芯片，并学习了FPGA芯片的基本结构和工作原理。
通过对Xilinx软件工具的使用，我掌握了FPGA芯片的开发流程和设计方法，并实现了基于FPGA 芯片的按键控制功能。
实验过程中，我遇到了许多问题，如代码的编写、综合、仿真和下载等方面，但经过同学和老师的帮助，我成功地完成了实验。
通过该实验，我不但增加了对FPGA芯片的理解和应用，而且也提高了自己的综合实验能力。
FPGA矩阵键盘课程设计
FPGA课程设计报告项目名称基于FPGA的4*4矩阵键盘的设计专业班级通信1学生姓名张指导教师2016年7 月10 日摘要本课程设计提出了基于FPGA的4*4矩阵键盘的设计，主要是在软件Quartus II 9.0这个环境中，以硬件描述语言Verilog进行编写程序,从而完成矩阵键盘的相关设计。
主要由矩阵式键盘电路、显示电路等组成，实现过程是通过行扫描输入随机信号，列扫描判断哪一个键被按下，并最后由数码管显示该按键。
此次课程设计完成了4*4矩阵键盘控制LED数码管显示系统的设计，该设计具有灵活性强，易于操作，可靠性高，广泛应用于各种场合的特点，是进行按键操作管理的有效方法，它可以提高系统准确性，有利于资源的节约，降低对操作者本身的要求，并能正确、实时、高效地显示按键信息，以提高工作效率和资源换利用率的意义。
关键词：数码管；矩阵键盘；按键；显示电路AbstractThis course is designed based on FPGA is proposed 4 * 4 matrix keyboard design, mainly in the Quartus II software 9.0 this environment, with the Verilog hardware description language program, so as to complete the related design of matrix keyboard. Main matrix keyboard circuit, display circuit and so on, complete the 4 * 4 matrix keyboard control LED digital tube display system design, the design has strong flexibility, easy operation, high reliability, widely used in various occasions. Into 4 * 4 matrix keyboard control LED digital tube display system design, design flexibility is strong, easy to operate, high reliability, widely used in various occasions. Matrix keyboard control system, can improve efficiency, and is an effective method to manage the keystrokes, it can improve the system accuracy, and is conducive to resource saving and reduce the requirement of the operator itself, and correctly, real-time and efficient to show the key information, in order to improve the work efficiency and the utilization ratio of resources in meaning.Keywords: Digital tube; Matrix keyboard; The key; Disply circuit目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 本文主要研究内容 (1)第2章软件及语言简介 (2)2.1 Quartus软件简介 (3)2.2 Verilog语言简介 (4)2.2.1 Verilog语言的主要功能 (4)2.2.2 Verilog语言设计数字系统的特点 (4)第3章 4*4矩阵键盘的原理 (6)3.1 4*4矩阵式键盘 (6)3.2 总体结构 (6)3.2.1 LED数码管 (8)3.2.2 键盘结构 (9)3.3 键盘扫描 (9)3.4 矩阵键盘接口电路的原理 (9)第4章程序调试 (11)4.1 流程图 (11)4.2 程序结果讨论 (11)第5章波形仿真及讨论 (13)5.1 波形结果 (13)5.2 结果讨论 (14)结论 (15)参考文献 (16)附录程序 (17)致谢 (19)第1章绪论1.1 课题背景在现代的个人计算机系统中,一般都采用通用的标准键盘如标准键盘（如：标准101/102键盘或Microsoft自然PS/2键盘）来实现人与计算机之间的接口交互, 从而将需要的各种数据和指令等信息都通过键盘来输人计算机。
FPGA实验四键盘扫描显示电路
实验四矩形键盘扫描显示电路设计一、实验目的：1、熟悉Verilog语言编写的键盘扫描显示电路。
2、在Libero软件中，并对其电路进行仿真。
二、实验原理：键盘扫描显示电路的Verilog HDL程序主要由3个always模块构成:第一个为模4计数器模块；第二个为完成对键盘进行扫描和编程的功能，在计数器的每个状态从FPGA内部送出一列扫描数据给键盘，然后读入经过去抖处理的4行数据，并根据行，列数据之间的关系，对按键进行编码，确定按下的是哪个键；第三个模块完成键值的显示，即显示按键的编号。
下面是个键盘扫描的程序，大家仿真分析下。
module scankey(outled,scansig,dsw,clk,keyvaule);input clk;//键盘扫描时钟信号input [3:0]dsw;//去抖后的按键信号output [3:0]scansig;//输出扫描信号给键盘output [7:0]keyvaule;output [7:0]outled; //输出七段码给共阴极数码管reg [3:0]scansig;reg [7:0]keyvaule;reg [7:0]outled;reg [1:0] q;always @(posedge clk)beginq<=q+1’b1;endalways @(q or dsw)case(q)2’b00: beginscansig=4’b0111;case (dsw)4'b0111: keyvaule=8'b0111_0111; //key04'b1011: keyvaule=8'b0111_1011; //44'b1101: keyvaule=8'b0111_1101; //84'b1110: keyvaule=8'b0111_1110; //cdefault : keyvaule=8'b1111_1111;endcaseend2’b01: beginscansig=4’b1011;case (dsw)4'b0111: keyvaule=8'b1011_0111; //key14'b1011: keyvaule=8'b1011_1011; //54'b1101: keyvaule=8'b1011_1101; //94'b1110: keyvaule=8'b1011_1110; //ddefault : keyvaule=8'b1111_1111;endcaseend2’b10: beginscansig=4’b1101;case (dsw)4'b0111: keyvaule=8'b1101_0111; //key24'b1011: keyvaule=8'b1101_1011; //64'b1101: keyvaule=8'b1101_1101; //a4'b1110: keyvaule=8'b1101_1110; //edefault : keyvaule=8'b1111_1111;endcaseend2’b11: beginscansig=4’b1110;case (dsw)4'b0111: keyvaule=8'b1110_0111; //key34'b1011: keyvaule=8'b1110_1011; //74'b1101: keyvaule=8'b1110_1101; //b4'b1110: keyvaule=8'b1110_1110; //fdefault : keyvaule=8'b1111_1111;endcaseendendcasealways@(keyvaule)case(keyvaule)8'b0111_0111: outled=8’h3f;8'b0111_1011: outled=8’h66;8'b0111_1101: outled=8’h7f;8'b0111_1110: outled=8’h39;8'b1011_0111: outled=8’h06;8'b1011_1011: outled=8’h6d;8'b1011_1101: outled=8’h6f;8'b1011_1110: outled=8’h5e;8'b1101_0111: outled=8’h5b;8'b1101_1011: outled=8’h7d;8'b1101_1101: outled=8’h77;8'b1101_1110: outled=8’h79;8'b1110_0111: outled=8’h4f;8'b1110_1011: outled=8’h07;8'b1110_1101: outled=8’h7c;8'b1110_1110: outled=8’h71;default: outled=8’h00;endcaseendmodule三、实验步骤：1、先分析Verilog语言编写键盘扫描显示电路。
基于FPGA的矩阵键盘接口电路的设计
目录目录------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 1.绪论--------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.1 FPGA概况----------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2 本课题的研究意义 ----------------------------------------------------------------------- 41.3 本章小结------------------------------------------------------------------------------------ 42. VHDL语言 ------------------------------------------------------------------------------------ 5 2.1 VHDL语言概述----------------------------------------------------------------------------- 5 2.2 VHDL语言的优点-------------------------------------------------------------------------- 6 2.3 利用VHDL语言设计数字系统的特点------------------------------------------------- 8 2.4 VHDL语言的基本结构-------------------------------------------------------------------- 92.5本章小结 ------------------------------------------------------------------------------------ 93.矩阵键盘接口电路原理和数码管显示原理 ------------------------------------------- 10 3.1矩阵键盘接口电路的原理 -------------------------------------------------------------- 10 3.2数码管显示原理 -------------------------------------------------------------------------- 123.3本章小结 ----------------------------------------------------------------------------------- 124.总体设计和各模块设计 ------------------------------------------------------------------- 13 4.1时钟产生模块 ----------------------------------------------------------------------------- 134.2键盘扫描模块 ----------------------------------------------------------------------------- 13 4.3数码管显示模块 -------------------------------------------------------------------------- 14 4.4顶层电路实现 ----------------------------------------------------------------------------- 14 4.5本章小结 ----------------------------------------------------------------------------------- 14 附录1：总体设计电路原理图:------------------------------------------------------------- 15附录2：硬件实物图 -------------------------------------------------------------------------- 15附录3：EP1C3T144C8N的PCB电路图 ---------------------------------------------------- 16附录4：顶层电路实现的具体程序 -------------------------------------------------------- 16附录5：时钟产生模块实现的具体程序 -------------------------------------------------- 17附录6：键盘扫描模块实现的具体程序 -------------------------------------------------- 18附录7：数码管显示模块实现的具体程序 ----------------------------------------------- 245.心得体会-------------------------------------------------------------------------------------- 261.绪论1.1 FPGA概况早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存储器(PROM)、紫外线可擦除只读存储器(EPROM)和电可擦除只读存储器(E2PROM)三种。
智能仪器设计报告——基于单片机和FPGA的矩阵键盘控制系统设计
目录1. 概述.................................................................................................. - 3 -2. 89C51单片机简介.......................................................................... - 3 -3. FPGA简介 ...................................................................................... - 3 -4. 矩阵键盘控制系统 ......................................................................... - 3 -4.1. FPGA设计框图 ..................................................................... - 3 -4.2. 单片机硬件实现 .................................................................... - 4 -4.3. 键盘控制系统子模块 ............................................................ - 4 -4.3.1 矩阵键盘原理 ................................................................. - 4 -4.3.2 时钟分频模块 ................................................................. - 5 -4.3.3 键盘扫描模块 ................................................................. - 6 -4.3.4 译码转换及三态门输出模块 ......................................... - 6 -4.3.5 单片机及液晶显示模块部分 ......................................... - 7 -5. 仿真及结果分析 ............................................................................. - 9 -5.1 分频模块时序仿真 ................................................................ - 9 -5.2 键盘扫描模块 ........................................................................ - 9 -5.3 译码输出模块 ........................................................................ - 9 -5.4 单片机与液晶显示器模块 .................................................. - 10 -6. 参考文献........................................................................................ - 11 - 致谢.................................................................................................... - 12 - 附录.................................................................................................... - 13 -1.概述随着可编程逻辑器件及EDA技术的发展，在系统设计中经常会用到FPGA来扩展单片机的相关资源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、实验数据处理、误差计算及讨论
当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的时钟选择为1KHZ，按下矩阵
湖南科技大学
物理与电子科学学院专业实验报告实验课程：FPGA实验
实验项目：矩阵键盘显示电路的设计
专业：
班级：
姓名：
学号：
实验日期：年月日
明，这里不在赘述。
本实验箱上的4X4矩阵键盘的电路原理如下图所示。
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
软件，新建一个工程。
VHDL File，打开VHDL编辑器对话框。
开关的不完善导致出现按键抖动。
成绩：教师：。