Σχεδίαση σε VHDL σειριακής διεπαφής PS2 για πληκτρολόγιο και απεικόνιση σε οθόνη: υλοποίηση στο ανάπτυγμα DE2

Abstract

Στην πτυχιακή εργασία που αναπτύχθηκε παρουσιάζεται ένας ελεγκτής διασύνδεσης για διάταξη FPGA. Ο ελεγκτής δέχεται τα σειριακά σήματα ps2clk (ρολόι πληκτρολογίου ps2) και ps2data (δεδομένα πληκτρολογίου ps2) από το πληκτρολόγιο, μορφοποιεί τους χαρακτήρες και τους τοποθετεί σε έναν καταχωρητή. Στην συνέχεια οι χαρακτήρες προβάλλονται με την κατάλληλη κωδικοποίηση στον ενδείκτη επτά τομέων (seven segment display-SSD) της διάταξης FPGA. Η περιγραφή του ελεγκτή έγινε με την γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL με τη βοήθεια του λογισμικού Quartus II. Για την υλοποίηση της σχεδίασης χρησιμοποιήθηκε η εκπαιδευτική διάταξη DE2 της εταιρίας Altera, που φέρει διασύνδεση ps2, κατάλληλες απεικονίσεις και την ψηφίδα FPGA Cyclone II. Η διάταξη είναι διαθέσιμη στο εργαστήριο του Τομέα ΑΥΒΕ. Στόχος της εργασίας είναι να εφαρμόσει στην πράξη την αρχή λειτουργίας του πληκτρολογίου διεπαφής ps2 και να δώσει μια σαφή εικόνα της δομής του. Σκοπός ενός πληκτρολογίου διεπαφής ps2 είναι να επικοινωνεί με την κεντρική μονάδα επεξεργασίας της διεπαφής FPGA και με τις κατάλληλες εντολές, οτιδήποτε πληκτρολογήσουμε να εμφανιστεί σε μια οθόνη τύπου LED, LCD ή ακόμη και σε ενδείκτη επτά τομέων (όπως θα δούμε στην παρούσα εργασία). Κατά τη δημιουργία του κώδικα, έγιναν πολλαπλές δοκιμές στην εργαστηριακή αίθουσα του Τομέα ΑΥΒΕ πάνω στην εκπαιδευτική διάταξη DE2, με αποτέλεσμα την βελτιστοποίηση και ολοκλήρωση του, με μηδενικά σφάλματα.