基于FPGA的PS/2鼠標接口設計方法及其應用

　　如圖6，當狀態機m2_state復位時，即進入m2_reset狀態，并在 一個clk周期后進入m2_hold_clk_l狀態，當ps2_clk_hi_z（時鐘線）被拉低并保持400μS后進入m2_data_low_1狀態，此時向鼠標 發送起始 位和d[0]、d[1]（d[0]=d[1]=0）。完成后進入m2_data_high_1狀態， 發送d[2]（d[2]=1）并進入m2_data_low_2狀態，此時向鼠標發送d[3]位（d[3]=0）， 完成發送進入m2_data_high_2狀態，向鼠標發送d[4]、d[5]、d[6]、d[7]（d[4]=d[5]=d[6]=d[7]=1），完成發送進入m2_data_low_3狀 態，向鼠標發送奇偶校驗位，然后進入m2_data_high_3狀態，將數據線拉高，等待鼠標返回應答信號。若PS/2時鐘信號下降沿來臨時，數據線仍未變為高電平，則進入m2_error_no_ack狀態，此時握手失敗，系統將保持m2_error_no_ack狀態直到下一次復位，否則進入m2_await_response狀態接收應答字，接收完成進入m2_verify數據校驗，然后進入m2_use狀態，鎖存輸出數據，并進入m2_wait狀態，等待接收數據。當檢測到時鐘下降沿后進入m2_gather狀態，接收鼠標數據包，接收完成進入m2_verify狀態，此時便形成了數據接收循環。

PS/2程序源碼

entity mouse is
Port (clk : in std_logic; reset : in std_logic; ps2_clk : inout std_logic; ps2_data : inout std_logic; left_button : out std_logic; right_button : out std_logic; mousex: buffer std_logic_vector(9 downto 0); mousey: buffer std_logic_vector(9 downto 0); data_ready : out std_logic; error_no_ack : out std_logic);
end mouse;
architecture Behavioral of mouse is
--變量、信號定義（略）
begin
ps2_clk = '0' when ps2_clk_hi_z='0' else 'Z';
ps2_data = '0' when ps2_data_hi_z='0' else 'Z';
--檢測ps2clk上升沿和下降沿（略）
m2statech: process (reset, clk) ------------------m2 狀態
begin
if (reset='0') then
m2_state = m2_reset;
elsif (clk'event and clk='1') then
m2_state = m2_next_state;
end if;
end procESS;
--m2 狀態傳輸邏輯
m2statetr: process (m2_state, q, fall,rise,watchdog_timer_done,bitcount,ps2_data,packet_good)
begin
ps2_clk_hi_z = '1';
ps2_data_hi_z = '1';
error_no_ack = '0';
output_strobe = '0';
case m2_state is
when m2_reset => -- 復位后向鼠標發送命令字
m2_next_state = m2_hold_clk_l;
when m2_wait =>
if (fall='1') then
m2_next_state = m2_gather;
else
m2_next_state = m2_wait;
end if;
when m2_gather =>
if ((watchdog_timer_done='1') and (bitcount=TOTAL_BITS))then
m2_next_state = m2_verify;
else
m2_next_state = m2_gather;
end if;
when m2_verify =>
--if (bitcount TOTAL_BITS) then
--m2_next_state = m2_wait;
--else
m2_next_state = m2_use;
--end if;
when m2_use =>
output_strobe = '1';
m2_next_state = m2_wait;
-- 用狀態機的9個狀態實現命令字傳輸，使鼠標進入"streaming"模式，并等待鼠標正確應答