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。
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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。
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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：。