接入NVBoard

仿真第一步先为verilator接入NVBoard。NVBoard是一生一芯往届学生为学习数字电路实验开发的虚拟FPGA板。安装的具体步骤根据README里面的提示运行脚本文件并安装相关的依赖即可。

键盘输入的具体实现

在键盘输入中除了基本的clk，resetn，ps2_clk，ps2_data和数码管输出之外，还定义了五个类型的变量。首先建立一个reg类型的十位buffer变量，作为接受ps2_data的地方，再定义一个reg类型的四位count变量，来为ps2_data的bit计数。reg类型的三位ps2_clk_sync是用作记录PS2时钟信号的历史信息并检测时钟的下降沿。cnt是用作记录按键被按下的次数的变量。除此之外还定义了34个状态，一个输入状态和一个输出状态，默认值都是S0。

在流程一开始先通过一个死循环，将ps2_clk时钟上的采样送到最低为并丢弃最高位，形成一个三位的时间队列。因为最新的采样放入的是最低位0位，所以计算ps2_clk_sync[2] & ~ps2_clk_sync[1]。若为下降沿则sampling为1，上升沿为0。

接下来通过时序逻辑进行具体接受信号的处理。如果接收到的resetn为0，则将count置为零。如果sampling为真(也就是处于下降沿)，则判断count是否为10，如果是的话就进一步判断首位和末位是否为0和1，并进行奇偶校验(在数据的最后添加一个校验位，使得数据位和校验位中1的个数为奇数或偶数，如果接收方收到的数据位和校验位中1的个数不是奇偶性相同，就说明传输的数据出现了错误)。如果条件都满足就进行数码管的输出。对buffer的高四位和低四位分别用case语句进行判断。然后数码管输出对应的数字(注意这里数码管是低电平有效)。判断完buffer就对cnt进行判断，判断逻辑大致相同。输出玩数码管后将count置为零。如果count不是10就将ps2_data传到buffer对应的位数中，然后count加一。在case判断中除了输出数码管还要将cnt加一，以显示按键次数的增多。同时要将输出状态切到对应的状态，在代码最后将输出状态赋值给输入状态。

至此键盘输入功能全部实现。