src/ps2/ps2_keyboard_controller_beh.vhd

   1 -------------------------------------------------------------------------\r
   2 --\r
   3 -- Filename: ps2_keyboard_controller_beh.vhd\r
   4 -- =========\r
   5 --\r
   6 -- Short Description:\r
   7 -- ==================\r
   8 --   Behavioral implementation of the PS/2 keyboard controller.\r
   9 --\r
  10 -------------------------------------------------------------------------\r
  11 \r
  12 library ieee;\r
  13 use ieee.std_logic_1164.all;\r
  14 use work.ps2_transceiver_pkg.all;\r
  15 \r
  16 architecture beh of ps2_keyboard_controller is\r
  17   type KEYBOARD_STATE_TYPE is\r
  18   (\r
  19     INIT, INIT_WAIT_ACK, INIT_WAIT_BAT, SET_INDICATORS_CMD, SET_INDICATORS_CMD_WAIT_ACK, SET_INDICATORS_VALUE,\r
  20     SET_INDICATORS_VALUE_WAIT_ACK, ENABLE, ENABLE_WAIT_ACK, OPERATIONAL, NEW_DATA_AVAILABLE,\r
  21     ERROR\r
  22   );\r
  23   signal keyboard_state, keyboard_state_next : KEYBOARD_STATE_TYPE;  \r
  24   \r
  25   signal keyboard_data : std_logic_vector(7 downto 0);\r
  26   signal keyboard_new_data : std_logic;\r
  27   \r
  28   signal input_data : std_logic_vector(7 downto 0);\r
  29   signal input_data_send_ok, input_data_send_finished, send_request : std_logic;\r
  30   \r
  31   signal new_data_next : std_logic;\r
  32   signal data_next, data_internal : std_logic_vector(7 downto 0);\r
  33 begin\r
  34   ps2_transceiver_inst : ps2_transceiver\r
  35     generic map\r
  36     (\r
  37       CLK_FREQ => CLK_FREQ,\r
  38       SYNC_STAGES => SYNC_STAGES\r
  39     )\r
  40     port map\r
  41     (\r
  42       sys_clk => sys_clk,\r
  43       sys_res_n => sys_res_n,\r
  44       ps2_clk => ps2_clk,\r
  45       ps2_data => ps2_data,\r
  46       send_request => send_request,\r
  47       input_data => input_data,\r
  48       input_data_send_ok => input_data_send_ok,\r
  49       input_data_send_finished => input_data_send_finished,\r
  50       output_data => keyboard_data,\r
  51       new_data => keyboard_new_data\r
  52     );\r
  53 \r
  54   process(keyboard_state, keyboard_new_data, keyboard_data, input_data_send_ok, input_data_send_finished)\r
  55   begin\r
  56     keyboard_state_next <= keyboard_state;\r
  57     \r
  58     case keyboard_state is\r
  59       when INIT =>\r
  60         if input_data_send_finished = '1' then\r
  61           if input_data_send_ok = '1' then\r
  62             keyboard_state_next <= INIT_WAIT_ACK;\r
  63           else\r
  64             keyboard_state_next <= ERROR;\r
  65           end if;\r
  66         end if;\r
  67 \r
  68       when INIT_WAIT_ACK =>\r
  69         if keyboard_new_data = '1' then\r
  70           if keyboard_data = x"FA" then\r
  71             keyboard_state_next <= INIT_WAIT_BAT;\r
  72           else\r
  73             keyboard_state_next <= ERROR;\r
  74           end if;\r
  75         end if;\r
  76 \r
  77       when INIT_WAIT_BAT =>\r
  78         if keyboard_new_data = '1' then\r
  79           if keyboard_data = x"AA" then\r
  80             keyboard_state_next <= SET_INDICATORS_CMD;\r
  81           else\r
  82             keyboard_state_next <= ERROR;\r
  83           end if;\r
  84         end if;\r
  85         \r
  86       when SET_INDICATORS_CMD =>\r
  87         if input_data_send_finished = '1' then\r
  88           if input_data_send_ok = '1' then\r
  89             keyboard_state_next <= SET_INDICATORS_CMD_WAIT_ACK;\r
  90           else\r
  91             keyboard_state_next <= ERROR;\r
  92           end if;\r
  93         end if;\r
  94       when SET_INDICATORS_CMD_WAIT_ACK =>\r
  95         if keyboard_new_data = '1' then\r
  96           if keyboard_data = x"FA" then\r
  97             keyboard_state_next <= SET_INDICATORS_VALUE;\r
  98           else\r
  99             keyboard_state_next <= ERROR;\r
 100           end if;          \r
 101         end if;\r
 102       when SET_INDICATORS_VALUE =>\r
 103         if input_data_send_finished = '1' then\r
 104           if input_data_send_ok = '1' then\r
 105             keyboard_state_next <= SET_INDICATORS_VALUE_WAIT_ACK;\r
 106           else\r
 107             keyboard_state_next <= ERROR;\r
 108           end if;\r
 109         end if;\r
 110       when SET_INDICATORS_VALUE_WAIT_ACK =>\r
 111         if keyboard_new_data = '1' then\r
 112           if keyboard_data = x"FA" then\r
 113             keyboard_state_next <= ENABLE;\r
 114           else\r
 115             keyboard_state_next <= ERROR;\r
 116           end if;\r
 117         end if;\r
 118         \r
 119       when ENABLE =>\r
 120         if input_data_send_finished = '1' then\r
 121           if input_data_send_ok = '1' then\r
 122             keyboard_state_next <= ENABLE_WAIT_ACK;\r
 123           else\r
 124             keyboard_state_next <= ERROR;\r
 125           end if;\r
 126         end if;\r
 127       when ENABLE_WAIT_ACK =>\r
 128         if keyboard_new_data = '1' then\r
 129           if keyboard_data = x"FA" then\r
 130             keyboard_state_next <= OPERATIONAL;\r
 131           else\r
 132             keyboard_state_next <= ERROR;\r
 133           end if;\r
 134         end if;        \r
 135 \r
 136       when OPERATIONAL =>\r
 137         if keyboard_new_data = '1' then\r
 138           keyboard_state_next <= NEW_DATA_AVAILABLE;\r
 139         end if;\r
 140         \r
 141       when NEW_DATA_AVAILABLE =>\r
 142         keyboard_state_next <= OPERATIONAL;\r
 143         \r
 144       when ERROR =>\r
 145         null;\r
 146     end case;\r
 147   end process;\r
 148   \r
 149   process(keyboard_state, keyboard_data, data_internal)\r
 150   begin\r
 151     send_request <= '0';\r
 152     input_data <= x"00";\r
 153     new_data_next <= '0';\r
 154     data_next <= data_internal;\r
 155     \r
 156     case keyboard_state is\r
 157       when INIT =>\r
 158         send_request <= '1';\r
 159         input_data <= x"FF";\r
 160       when INIT_WAIT_ACK =>\r
 161         null;\r
 162       when INIT_WAIT_BAT =>\r
 163         null;\r
 164       when SET_INDICATORS_CMD =>\r
 165         send_request <= '1';\r
 166         input_data <= x"ED";\r
 167       when SET_INDICATORS_CMD_WAIT_ACK =>\r
 168         null;\r
 169       when SET_INDICATORS_VALUE =>\r
 170         send_request <= '1';\r
 171         input_data <= x"02";\r
 172       when SET_INDICATORS_VALUE_WAIT_ACK =>\r
 173         null;\r
 174       when ENABLE =>\r
 175         send_request <= '1';\r
 176         input_data <= x"F4";\r
 177       when ENABLE_WAIT_ACK =>\r
 178         null;\r
 179       when OPERATIONAL =>\r
 180         null;\r
 181       when NEW_DATA_AVAILABLE =>\r
 182         new_data_next <= '1';\r
 183         data_next <= keyboard_data;\r
 184       when ERROR =>\r
 185     end case;\r
 186   end process;\r
 187 \r
 188   process(sys_clk, sys_res_n)\r
 189   begin\r
 190     if sys_res_n = '0' then\r
 191       keyboard_state <= INIT;\r
 192       new_data <= '0';\r
 193       data_internal <= (others => '0');\r
 194     elsif rising_edge(sys_clk) then\r
 195       keyboard_state <= keyboard_state_next;\r
 196       new_data <= new_data_next;\r
 197       data_internal <= data_next;\r
 198     end if;\r
 199   end process;\r
 200   data <= data_internal;\r
 201 end architecture beh;\r