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在图3中，①和②之间的时间为去键盘抖动延时，为了方便仿真，此处把延时时间设定为4个周期，实际使用时，应保持在20～30 ms左右。
2．2 键盘扫描与编码输出模块(keycode)的功能与时序仿真
所谓键盘扫描，就是在键盘的KX端依次送入扫描码，以便定位被按下的键。键盘编码是对键盘扫描值译码得到按下键的按键值。
该模块完成的功能为：在扫描时序控制码SCode[3．．0]和CLK的下降沿控制下依次输出4组扫描码“0111”、“1011”、“1101”、“11 10”扫描整个键盘，同时记录键盘的扫描值，将记录的4组扫描值组合成一组16位的键盘扫描值Kscan[15．．0]，如果Kscan[15．．0]小于Kreg[15..O]，将Kscan[15．．0]保存于Kreg[15．．0]中，当所有键放开后，对Kreg[15．．0]译码产生按键编码并输出。有一个键按下，16位的键盘扫描值中有且只有一位为O，多键组合按下时，键盘扫描值中就会有多个位为‘0’，因此在键盘扫描过程中，记录最小的键盘扫描值，使得扫描模块不仅能够处理单键，而且可以处理多键组合。具体工作过程说明如下：
当SCode [3．．0]=0时，KX=0000，置16位键盘扫描值Kscan[15．．0]和Kreg[15．．0]为全‘1’，此时无论哪一个键按下，都可使KY不全为‘1’，从而触发扫描模块工作；
当SCode[3．．0]=1或2时，KX=0111，此时图1中K12～K15有按下的键时，KY对应位为‘0’，其他位为‘1’，记录KY到键盘扫描码寄存器的Kreg[15．．12]；
当SCode[3．．0]=3或4时，KX=“1011”，此时图1中K08～K11有按下的键时，KY对应位为‘0’，其他位为‘1’，记录KY到键盘扫描码寄存器的Kreg[11．．8]；
当SCode[3．．0]=5或6时，KX=“1101”，此时图1中K04～K07有按下的键时，KY对应位为‘0’，其他位为‘1’，记录KY到键盘扫描码寄存器的Kreg[7．．4]；
当SCode[3．．0]=7或8时，KX=“1110”，此时图l中K00～K03有按下的键时，KY对应位为‘O’，其他位为‘1’，记录KY到键盘扫描码寄存器的Kreg[3．．0]；
当SCode[3．．0]=9和10时，如果Kscan[15..0]各位不全为“1”且Kscan[15..0]Kreg[15..0]，将Kscan[15．．O]保存到Kreg[15..0]；否则对Kreg[15．．0]译码产生按键编码并输出；
当SCode[3．．0]=11且记录Kscan[15．．0]各位为全“1”时，产生键盘复位信号ReSet，结束本次键盘扫描。
键盘扫描与编码输出模块的核心模块VHDL语言实现如下：



键盘扫描与编码输出模块的时序仿真图如图4所示。

2．3 键盘编码输出模块(nread)的功能与时序仿真
在该模块中，KeyrData的最高位KeyData(7)为键盘缓存状态指示位，当KeyData(7)=‘0’时，表示键盘缓存中没有按键码：当KeyData(7)=‘1’时，表示键盘缓存中有按键码等待CPU读取。KeyData[6..0]为按下键的编码。ReSet的下降沿用于将KeyVal[6..0]存入KeyData[6..0]，同时将KeyData(7)置成'1'。enKeyOut用于使能矩阵键盘输出，当enKeyOut=‘1’时，允许矩阵键盘输出按键码；当enKeyOut=‘0’时，禁止矩阵键盘输出按键码。ClrKey用于清除键盘缓存状态指示位KeyData(7)，当ClrKey=‘0’时，置KeyData(7)为‘O’。
键盘编码输出模块的VHDL语言实现如下：

关键词： CPLD 矩阵 键盘扫描 模块设计