基于Avalon总线的键盘和VGA控制接口设计

从键盘读数据：当从键盘收到有效的扫描码就把它放置在输入缓冲区，IBF(输入缓冲区满)标志被设置，产生IRQ1。如果中断是使能，IRQ1将激活键盘驱动程序，它指向0x09中断向量。驱动程序将从Avalon_PS2_BASE端口读取ASCII码。这个动作会释放IRQ1并复位IBF标志。接着ASCII被驱动程序处理。如下图3显示接收“c”通码的时序，经过11个PS2_CLK接收到“c”的扫描码为“0x21”，同时扫描码被转换为ASCII码，为“0x63”。图4，模拟了键盘发送一个大写“A”的数据传输时序，其过程为SHIFT通码(0x12)，“A”通码(0x1c)，“A”断码(0xf0，0x1c)，SHIFT断码(0xf0，0x12)。此过程中加入了两个标识位，SHIFT标识(rx_shift_key_on)和断码标识(rx_released)，用以显示SHIFT是否被按下，及发送的是通码或断码。

往键盘写数据：当你写数据到键盘控制器的输出缓冲区，控制器设置OBF(输出缓冲区满)标志并处理数据。控制器将发送这个数据到键盘并等待一个回应。如果键盘没有接收或在指定时间内没有回应，相应的超时标志就会被设置。

　　VGA原理

VGA接口主要有五个信号线，分别为R、G、B、vsync(场同步)、hsync(行同步)信号。Red、Green、Blue 就是大家熟知的三原色，由RGB的电压差便可以产生出所有的颜色。如果R、G、B各用一个bit来控制，也就是只有0、1两种电压准位，则所能形成的颜色种类只有8种。若每一种颜色能用多个bit来分出不同准位的电压差，颜色就能多样化呈现。vsync和hsync用作显示器的同步信号，依据垂直与水平更新率的不同，不断送出固定频率的信号输出，此时就可以在屏幕上正确的显示色彩。

屏幕的显示方式，是从左边最上角的第一个像素开始，然后依次向右显示下一个像素，到显示完第一列的最后一个像素，就跳到第二列的第一个像素继续开始显示。一直到整个屏幕都显示完毕时，回到原点，如此能不断的刷新画面。对上述5个信号的时序驱动，VGA显示器要求严格遵循“VGA工业标准”，即640×480×60Hz模式。下图给出VGA行扫描、场扫描的时序。

这是每一行扫描所需的时间，3.77μs(29.88μs - 26.11μs)是hsync必需降为0的时间，1.89μs是后置准备时间，0.94μs是前置准备时间。而25.17μs则是像素显示时间，颜色的变化都要在这个时间内显示，在该时间域外，R、G、B三根信号线都一定置0，否则将无法正确显示画面。