【Quartus 13.0】EP1C3144I7 部署4*6矩阵键盘

仿照 正点原子 的 Sample 修改
V2手册 P266 没有用这个

给出的手动按键控制的矩阵模块 为 4*6 矩阵键盘外接模块
每一个按键自带led，所以对应的接口是合并在一起的一个引脚
按下后 LED 亮，vice versa

底部 LED*8 目前不清楚有什么用
或许可以变成 16进制表示灯的位置
like 3 = 2^1 + 2^0, 16 = 2^4 相当于数码管的功能

代码参考

testbench 需要生成 vt 文件 再使用仿真验证
我抛出来的波形有点奇怪 因为没有做时序约束

按键定位思路：

1. 矩阵键盘所有 行 信号 3.3V 上拉，4*6 信号全部接到 FPGA 引脚， 具体按键的检测只需要扫描其 行列 序号，
2. 给出的分布引脚图中，矩阵信号从左到右也可以算是顺序编码：A1 B1 C1 D1,A2 B2 C2 D2…D6.etc
3. 具体按钮x对应的 a 行 b 列 引脚，已知 a 行 & all rows 为高电平，设置 all cols 为低电平
4. 当 x being pushed， a & b 导通，a变为低电平， 得到 row 端口；
5. due to cols’ outputs are all in low level, scan col 端口，先scan 第一列( col0 ) , 将 col0 保持低电平， col1~3 拉高，看row端口值是否变化， if not, button 列序列号 为 1，else not. only & only if col端口为low时才能拉低其对应row 端口为低电平，else 继续扫描 next col，col2 = 0

代码描述：

module key4x4
//更改为4x6
#(
    parameter   CNT_MAX=16'd50_000
)
(
    input    wire           sys_clk     ,
    input    wire           sys_rst_n   ,
    input    wire    [6:0]  key_in      ,//此信号为从键盘传到FPGA开发板的信号
    output   reg     [6:0]  key_out     ,//此信号为从FPGA开发板传到键盘上的信号
    output   reg     [6:0]  led_out      //注意信号灯为低信号时会亮
);

reg     [23:0]      cnt         ;
reg                 cnt_clk     ;
reg     [1:0]       q           ;

always @ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n==1'b0)
    cnt<=24'd0;
    else if (cnt==CNT_MAX)
    cnt<=24'd0;
    else  cnt<=cnt+24'd1;

always @ (posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n==1'b0)
    cnt_clk<=1'b0;
    else if (cnt==CNT_MAX-24'd1)
    cnt_clk<=1'b1;
    else  cnt_clk<=1'd0;

always @ (posedge cnt_clk or negedge sys_rst_n)
    if(sys_rst_n==1'b0)
    begin
    q<=3'd0;
    key_out<=6'b111110;
    led_out<=6'b111111;
    end
    else
    begin
    q<=q+3'd1;
    case(q)
    //分别对每一行row输入扫描信号
    3'd0:key_out<=6'b111110;
    3'd1:key_out<=6'b111101;
    3'd2:key_out<=6'b111011;
    3'd3:key_out<=6'b110111;
	 3'd4:key_out<=6'b101111;
	 3'd5:key_out<=6'b011111;
    default:key_out<=6'b000000;
    endcase
    case ({key_out,key_in})
//    //按下第1个按键后则全灭，000000 -> 111111，按下第24个按键后全部的灯亮，111111 -> 000000。
//    //每一行扫描信号，对应的扫描信号灯输出

//4'b1111......这些还没有修改 应该改为按键旁边对应的led灯
	        
    10'b111110_1110:begin led_out<=4'b1111;  end
    10'b111110_1101:begin led_out<=4'b1110;  end
    10'b111110_1011:begin led_out<=4'b1101;  end
    10'b111110_0111:begin led_out<=4'b1100;  end
    
    10'b111101_1110:begin led_out<=4'b1011;  end
    10'b111101_1101:begin led_out<=4'b1010;  end
    10'b111101_1011:begin led_out<=4'b1001;  end
    10'b111101_0111:begin led_out<=4'b1000;  end
    
    10'b111011_1110:begin led_out<=4'b0111;  end
    10'b111011_1101:begin led_out<=4'b0110;  end
    10'b111011_1011:begin led_out<=4'b0101;  end
    10'b111011_0111:begin led_out<=4'b0100;  end
    
    10'b110111_1110:begin led_out<=4'b0011;  end
    10'b110111_1101:begin led_out<=4'b0010;  end
    10'b110111_1011:begin led_out<=4'b0001;  end
    10'b110111_0111:begin led_out<=4'b0000;  end

	 
	 10'b110111_1110:begin led_out<=4'b0011;  end
    10'b110111_1101:begin led_out<=4'b0010;  end
    10'b110111_1011:begin led_out<=4'b0001;  end
    10'b110111_0111:begin led_out<=4'b0000;  end
   
	 
	 10'b110111_1110:begin led_out<=4'b0011;  end
    10'b110111_1101:begin led_out<=4'b0010;  end
    10'b110111_1011:begin led_out<=4'b0001;  end
    10'b110111_0111:begin led_out<=4'b0000;  end
    10'b000000_1111:begin led_out<=4'b1111;  end
	 
    default:     begin led_out<=4'b1111;  end

    endcase
    end

endmodule

消抖模块思路：
“按键的值先打一拍(key_reg <=key row),然后检测当前时钟下按键的状态和上一个时钟的状态是否一致,如果不一致则将计数器 delay cnt赋初值 100万，如果一致则计数器从初值开始作减法计数，直到计数器计数到“1”，说明按键的状态一直稳定了 100 万个时钟周期，此时我们认为是一次有效的按键 触发，这时我们就可以拉高消抖完成标志key flag row(注意只拉高一个时钟)”