Premendo le stesse righe di tasti contemporaneamente

Sto progettando una tastiera in VHDL. Tutto funziona bene quando viene premuto un solo tasto. Sto eseguendo la scansione di ogni colonna per la pressione di un tasto in una macchina a stati e quando non viene premuto alcun tasto, che è la condizione pin4pin6pin7pin2 = "0000"che passo allo stato successivo per la scansione della colonna successiva. Quindi ho impostato le colonne in pin3pin1pin5sequenza su "001", "010"e "100".

Durante la scansione pin3pin1pin5come "001"e se pin4pin6pin7pin2viene "0100"quindi semplicemente premuto "9". Dichiaro in VHDL pin4pin6pin7pin2come pin3pin1pin5porte di input e output. Quando premo 6 e 9 contemporaneamente pin6e lo pin7sono high. Viene letto il primo tasto premuto, il secondo viene ignorato. Quando premo 3 e 7 contemporaneamente, il primo premuto con pochi ms prima vince e il primo tasto viene letto, il secondo tasto viene ignorato pin2e lo pin4sono high.

Ecco la parte difficile. Quando premo 4 e 6 contemporaneamente, mi aspetto pin7di esserlo highma diventa lowe pin4pin6pin7pin2 = "0000", cosa che non capisco come e perché. Poiché "0000"viene rilevato come nessun tasto premuto, la macchina a stati passa da uno stato all'altro. Tenendo premuto 4 e 6 se uno spinge e lascia 4 più volte, viene rilevato come 6 premuto più volte, il che è un grosso errore . Sarei felice se mi aiutassi a eseguire il debug di questo!

La stessa cosa accade con "1" e "2", lo stesso con "7" e "8" solo per i tasti sulla stessa riga. Dato che questo è un progetto in corso, non riesco a mettere online il mio codice VHDL :( Sarei felice di darmi dei consigli per superarlo!

Di seguito, non sto caricando il mio codice sulla scheda, nessun codice è in esecuzione. Collegamento Pin5a terra, una singola pressione su 1,2,4,5,7,8, *, 0 non accende il Pin3LED ma se sto premendo 6 e quindi 4 contemporaneamente il Pin3LED è acceso e il Pin7LED è ancora acceso, ma quando il mio codice è in esecuzione questo non accade. Forse ho collegato qualcosa di sbagliato e per fortuna Pin7è acceso, non lo so ...

Di seguito sono riportati gli schemi della tastiera:

La breve risposta:

Inverti la tua logica. Guidare le linee di selezione della colonna con la logica open-drain (o open-collector) in cui la colonna selezionata è abbassata e le colonne non selezionate sono mobili. Quando si guarda una riga, la pressione di un tasto verrà rilevata da uno '0'. I tasti non premuti verranno rilevati da un '1'.

Ora i dettagli:

Come sottolinea EEIngenuity, quando si premono 2 pulsanti nella stessa riga, si ottiene un cortocircuito tra le loro colonne corrispondenti. Questo (e altri problemi che coinvolgono la pressione di più tasti) vengono generalmente superati in una matrice di tastiera aggiungendo un diodo in serie con ciascun interruttore.

Poiché l'aggiunta di diodi non è un'opzione per te, dovrai spostare le uscite delle selezioni di colonne inattive per evitare di provare a guidarle nella polarità opposta mentre selezioni la colonna attiva. Questo viene fatto usando la logica open-drain. Se le selezioni delle colonne sono collegate direttamente a un CPLD o FPGA, dovresti essere in grado di farlo nel tuo codice VHDL.

La foto nella tua domanda mostra che hai una resistenza pull-up su ogni colonna e ogni riga. I pull-up sulle colonne non sono necessari, ma non danneggiano nulla. I pull-up su ciascuna fila assicureranno una condizione elevata a meno che non venga tirato in basso dal driver open-drain sulla colonna selezionata (tramite un interruttore chiuso).

Ho dovuto fare alcune ipotesi sul tuo circuito poiché non hai fornito uno schema completo o il tuo codice VHDL. Tu dici

quando non viene premuto alcun tasto, che è la condizione pin4pin6pin7pin2 = "0000"

tuttavia dalla foto fornita, vengono mostrate le resistenze di pull-up. Ciò implica che hai già un'inversione logica da qualche parte, possibilmente nel tuo codice VHDL o (meno probabile) inverter tra le tue file e il tuo dispositivo logico (CPLD o FPGA).

Modificare:

Secondo il tuo commento, stai usando una logica negativa nelle tue descrizioni: "0000" indica che tutti e quattro i pin sono alti, ecc. Stando così le cose, supponendo che la colonna selezioni e i segnali di riga passino direttamente dal connettore 2 del tuo schema al FPGA, solo segui le mie indicazioni sopra usando la logica open-drain per le uscite di selezione colonna nel tuo FPGA.

Non sono un esperto di VHDL, ma ho trovato questo da Xilinx :

Inferire il buffer di drain aperto utilizzando il seguente codice:

VHDL:

dout <= 'Z' quando din = '1' else '0';

Nota anche nello schema, tutti i LED sono mostrati cablati all'indietro. Gli anodi vanno ai resistori limitatori di corrente e i catodi vanno alle linee del segnale. I LED si accendono quando le linee del segnale sono abbassate.

Dato che stai usando VHDL e hai un input asincrono, sto scrivendo questa risposta per assicurarti di prendere una precauzione. Non sono sicuro che questo sia il tuo problema, ma potrebbe benissimo esserlo.

Vedi una domanda che ho posto qualche tempo fa: VHDL: il modulo di ricezione fallisce casualmente quando si contano i bit

Ora dici che:

Poiché "0000" viene rilevato come nessun tasto premuto, la macchina a stati passa da uno stato all'altro. Tenendo premuto 4 e 6 se uno spinge e lascia 4 più volte, viene rilevato come 6 premuto più volte, il che è un grosso errore.

Che è in qualche modo simile a quello che stavo affrontando. Ho avuto un problema in cui la mia macchina statale avrebbe saltato gli stati, che sembrava impossibile.

Se leggi le risposte alla domanda collegata sopra, vedrai che si consiglia di aggiungere un sincronizzatore alla riga di input prima che venga inserito nella tua macchina a stati. Ciò si ottiene in genere con due infradito D in serie:

Non avere l'input del pulsante sincronizzato con il tuo HW provoca problemi molto bizzarri, che ho riscontrato con il mio progetto N64. Aggiungere questo pezzetto di HW era quasi come per magia.

Quindi controlla prima che i tuoi input siano sincronizzati.

Questa è una domanda interessante! Il motivo per cui si sta riscontrando un pin7 in esaurimento quando si premono i tasti 4 e 6 è a causa di pin3 e pin5.

Per spiegare ulteriormente, pin3 e pin5 non saranno mai alti allo stesso tempo - uno di loro sarà sempre un percorso verso terra (secondo il tuo progetto). Pertanto, quando si preme il tasto 4 e il tasto 6, si crea un percorso verso terra per pin7.

Vedi l'immagine: