PS2-Tastatur Einbindung

[Max (Gast)]

Hallo,
ich hab da ein kleineres Problem:

Ich habe einen code für eine Bildschirmausgabe über VGA geschrieben, bis 
hierhin funktioniert auch alles. Allerdings würde ich jetzt gerne ein 
Viereck ("Spielfigur") steuerbar/verschiebbar und zwar mithilfe der 
Pfeiltasten auf der Tastatur machen. Mein code für das Steuerungsmodul:

--Steuerung

--**MAKE-Codes**
--Pfeiltaste Oben    63h  =  1100011
--Pfeiltaste Unten  60h  =  1100000
--Pfeiltaste Links  61h  =  1100001
--Pfeiltaste Rechts  6Ah  =  1101010

--**Break-Codes**
--Pfeiltaste Oben    F063h  =  1111000001100011
--Pfeiltaste Unten  F060h  =  1111000001100000
--Pfeiltaste Links  F061h  =  1111000001100001
--Pfeiltaste Rechts  F06Ah  =  1111000001101010

--**PS2 I/O**
--http://www.computer-engineering.org/ps2protocol/

--KBDATA            Pin  =  G19
--KBCLOCK        Pin  =  F20  [10 - 16,7 Khz]
--
--vert_pos      == Signal Oben
--vert_neg      == Signal Unten
--hor_neg      == Signal Links
--hor_pos      == Signal Rechts


--*************************************************--

ENTITY Steuerung IS

    PORT ( 
        
        KBclock_in   : in  STD_LOGIC;
        KBdata_in   : in  STD_LOGIC;
        vert_pos : out    STD_LOGIC;  
        vert_neg : out    STD_LOGIC;  
        hor_neg   : out    STD_LOGIC;  
        hor_pos   : out    STD_LOGIC    

        
      );
      
END Steuerung;


ARCHITECTURE Behavioral OF Steuerung IS

SIGNAL Oben   : STD_LOGIC := '0';
SIGNAL Unten   : STD_LOGIC := '0';
SIGNAL Links   : STD_LOGIC := '0';
SIGNAL Rechts   : STD_LOGIC := '0';



BEGIN
PROCESS (KBclock_in)
    BEGIN
    
    IF (KBclock_in'event AND KBclock_in='1') THEN
    
    
    --**Pfeiltaste oben**--
    
          --**Make**--
          IF (KBdata_in = "1100011") THEN 
        
          Oben <= "0000000101";
    
          END IF;
          
          --**Break**--
          IF (KBdata_in = "1111000001100011") THEN 
        
          Oben <= "0000000000";
    
          END IF;
          
          
    --**Pfeiltaste unten**--
    
          --**Make**--
          IF (KBdata_in = "1100000") THEN 
        
          Unten <= "0000000101";
    
          END IF;
          
          --**Break**--
          IF (KBdata_in = "1111000001100000") THEN 
        
          Unten <= "0000000000";
    
          END IF;
          
          
    --**Pfeiltaste links**--
    
          --**Make**--
          IF (KBdata_in = "1100001") THEN 
        
          Links <= "0000000101";
    
          END IF;
          
          --**Break**--
          IF (KBdata_in = "1111000001100001") THEN 
        
          Links <= "0000000000";
    
          END IF;
          
          
    --**Pfeiltaste rechts**--
    
          --**Make**--
          IF (KBdata_in = "1101010") THEN 
        
          Rechts <= "0000000101";
    
          END IF;
          
          --**Break**--
          IF (KBdata_in = "1111000001101010") THEN 
        
          Rechts <= "0000000000";
    
          END IF;
          
          
    END IF;
    
END PROCESS;


        vert_pos    <=    Oben;  
        vert_neg   <=    Unten;
        hor_neg     <=    Links;
        hor_pos     <=    Rechts;


END Behavioral;

--*************************************************--

Idee dahinter sollte sein das dass drücken einer Pfeiltaste den Wert von 
5 speichert und in ein anderes Modul übergibt, in welchem der Code für 
die Spielfigur ist. Dieser Wert wird also zu den vorhandenen 
"Koordinaten" (Hsync/Vsync) der Spielfigur hinzu addiert.

Nun zu meinen fragen:

1. KBCLOCK ist ein pin des PS2 Anschlusses, hat die Tastatur einen 
eigenen Frequenzgenerator oder muss ich die Frequenz mithilfe des FPGA's 
bereitstellen?

2. KBDATA: Kann es sein dass die Daten hier seriell reinkommen? Also 
müsste ich wenn ich so etwas machen will: KBdata_in = "1100011" erst 
einen Seriell->Parallelwandler nach dem Dateneingang einbauen?

[Schlumpf (Gast)]

Wikipedia erklärt es eigentlich ganz gut...

http://de.wikipedia.org/wiki/PS/2-Schnittstelle

[Michael W. (Gast)]

Max schrieb:
> 1. KBCLOCK ist ein pin des PS2 Anschlusses, hat die Tastatur einen
>
> eigenen Frequenzgenerator

soweit mir bekannt, nein

> oder muss ich die Frequenz mithilfe des FPGA's
>
> bereitstellen?

daher, ja.

Max schrieb:
> Kann es sein dass die Daten hier seriell reinkommen?
allerdings! siehe deine entity

Max schrieb:
> erst
>
> einen Seriell->Parallelwandler

ein Schieberegister, ja

[Max (Gast)]

vielen dank!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Du solltest aber den Übergang zwischen den Taktdomänen im Auge 
behalten...

Wenn du dann mal auf die Nase gefallen bist (zu erkennen am "seltsamen 
Verhalten" deines Designs), dann kannst du dir mal die Lösung ansehen:
 http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/55-PS2

[Josef G. (bome)]

Der Takt der PS/2-Schnittstelle ist aus der Sicht des FPGA
ein Eingang, jedenfalls dann, wenn man Zeichen einliest
und nicht Steuerbefehle zur Tastatur sendet. Man muss
den Takt per Über-Abtastung abfragen und auswerten.

[Michael W. (Gast)]

Lothar Miller schrieb:
> Du solltest aber den Übergang zwischen den Taktdomänen im Auge
> behalten...

Gilt das Eintakten von 30kHz mit 30MHz FPGA Takt noch als 
Taktübergang???

[berndl (Gast)]

Markus Wagner schrieb:
> Gilt das Eintakten von 30kHz mit 30MHz FPGA Takt noch als
> Taktübergang???

Jedes externe Signal, das nicht eine klare 'Beziehung' zu deinem 
FPGA-Takt hat, ist ein Taktuebergang!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Markus Wagner schrieb:
> Lothar Miller schrieb:
>> Du solltest aber den Übergang zwischen den Taktdomänen im Auge
>> behalten...
> Gilt das Eintakten von 30kHz mit 30MHz FPGA Takt noch als
> Taktübergang???
Für eine amoklaufende Statemachine reicht ein einziger Taktimpuls aus. 
Und das eigentliche Problem ist nicht der PS2 Takt, sondern die Daten, 
die mit diesem Takt empfangen und asynchron weiter gegeben werden:
 http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/64-State-Machine-mit-asynchronem-Eingang.html

[Andreas B. (andreas_b77)]

Markus Wagner schrieb:
> Max schrieb:
>> 1. KBCLOCK ist ein pin des PS2 Anschlusses, hat die Tastatur einen
>>
>> eigenen Frequenzgenerator
>
> soweit mir bekannt, nein

Doch. Bei PS/2 wird aller Takt von den Devices erzeugt, sollte wohl eben 
diese billiger machen (ein primitiver Tastatur-Mikrocontroller kann sich 
etwa einfach den Takt per Delay-Schleifen selber basteln).

Die Beschreibung auf http://www.computer-engineering.org/ ist sehr gut, 
abgesehen von ein paar Seltsamkeiten beim Timing: "Data sent from the 
device to the host is read on the falling edge of the clock signal; data 
sent from the host to the device is read on the rising edge." Ich weiß 
nicht wie der darauf kommt, alles andere was ich finden kann sagt 
erwartungsgemäß, dass alle Daten auf steigender Flanke abgetastet 
werden.

Wenn man keine Kommandos an die Tastatur senden will, reicht es Clock 
und Data einfach als Eingänge zu definieren. Pull-Ups auf 5V 
(Device-Versorgungsspannung) müssen aber auf beiden Leitungen vorhanden 
sein.

[Michael W. (Gast)]

Lothar Miller schrieb:
> Für eine amoklaufende Statemachine reicht ein einziger Taktimpuls aus.
Schon klar, aber:

berndl schrieb:
> Jedes externe Signal, das nicht eine klare 'Beziehung' zu deinem
> FPGA-Takt hat, ist ein Taktuebergang!
unter einem Taktübergang verstehe ich das Übersetzen eines Taktes von 
einer Domain in eine andere.

Die 30kHz sind kein Takt sind Daten, auch wenn er sich Takt nennt.

Daten, die es einzusmpeln gilt.

Andreas B. schrieb:
> Doch. Bei PS/2 wird aller Takt von den Devices erzeugt,
war mir in der Tat neu