基于Verilog HDL的PS2协议的实现

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PS2协议读键盘值相当简单嘛，比模拟SPI、I2C简单多了...下面介绍一下具体过程.

1.明确接线关系，只需接4根线，VCC要+5V，3.3我测试过不能用，时钟和数据线要用bidir双向口线，FPGA可以不用外接上拉电阻。另外，USB键盘也可以用，只要用一个转接头转成PS2即可。



2.读取基本的键盘数据，不需要FPGA发送任何数据，只需读取键盘发回来的数据即可
如下面的时序图，每次键盘发送11个clock信号，我们需要做的事情就是在时钟的下降沿读取数据



3.如何来采样CLK低电平？

这里可以用一个FIFO来储存数据，如下面的程序，当ps2_clk信号处于下降沿时，ps2_clk_fallingedge值将被置高
reg [2:0] ps2_clkr;//用一个fifo来采样ps2_clk信号；
always @(posedge clk)
ps2_clkr <= {ps2_clkr[1:0], ps2_clk};
wire ps2_clk_risingedge = (ps2_clkr[2:1]==2'b01); // now we can detect ps2_clk rising edges
wire ps2_clk_fallingedge = (ps2_clkr[2:1]==2'b10); // and falling edges
4.当检测到第一个低电平时，我们只需要连续读取11个周期值就可以了，这里用一个变量i来控制
always @(posedge clk)
if(rst)
i <= 0;
else
begin
if(ps2_clk_fallingedge)
begin
data2 <= data;
data <= ps2_data;
if(i<10) i <= i+1;
else i <= 0;
end
end
最后来解释下这11个数据的功能，如下表



5.如果想进一步区分键值，就需要查表了，如下表

基本按键，键盘会发送“F0”+“键码”
扩展按键，则发送“E0”+“F0”+“键码”
大家都来试一下吧，一个下午就能搞定！
附程序，晶振频率降至1MHz，用LED输出键值
//==============================================================
module ps2(clk, rst, ps2_clk, ps2_data, data ,data2);
input clk, rst, ps2_clk , ps2_data;
output [10:0] data;
output [10:0] data2;
reg [3:0] i;
reg [10:0] data;//another fifo
reg [10:0] data2;
reg [2:0] ps2_clkr;//用一个fifo来采样ps2_clk信号；
always @(posedge clk)
ps2_clkr <= {ps2_clkr[1:0], ps2_clk};
wire ps2_clk_risingedge = (ps2_clkr[2:1]==2'b01); // now we can detect ps2_clk rising edges
wire ps2_clk_fallingedge = (ps2_clkr[2:1]==2'b10); // and falling edges
always @(posedge clk)
if(rst)
i <= 0;
else
begin
if(ps2_clk_fallingedge)
begin
data2 <= data;
data <= ps2_data;
if(i<10) i <= i+1;
else i <= 0;
end
end
endmodule