[发明专利]一种基于SOCFPGA的接口自适应键鼠设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体地说是一种基于SOC FPGA的接口自适应键鼠设计方法。

背景技术

随着计算机的日益普及与广泛应用，个人日常工作或生活中都难以脱离计算机，作为与计算机交互的直接输入控制设备-键盘/鼠标已经成为各类计算机必不可少的配套设备，常见的键盘/鼠标主要有USB或PS2两种标准接口形式，每个键盘或鼠标只配备一种接口，设备通用性较差，而很多计算机已不再配备PS2接口，尤其对于一些便携式计算机，往往只配备USB接口；目前，市面上常见的键盘/鼠标主要有USB或PS2两种接口形式，且同一键盘或鼠标只具备一种接口，在实验室、测试基地或一些特殊场合通用性较差，常常会为找不到合适接口的键盘/鼠标而苦恼、而浪费时间。

基于此，现提供一种基于SOC FPGA的接口自适应键鼠设计方法。该方法基于SoC FPGA设计，SoC FPGA具有处理器能力强，体积小，功耗及成本低等优点，减小了嵌入式系统的电路板面积，同时提升了系统的整体性能，内部硬核处理系统与FPGA部分通过AMBA3.0 AXI总线进行通信，大大提升了数据传输效率。这一新型处理器结构正在成为趋势，目前已在汽车、工业、视频监控、无线基础设施、计算机和存储等领域获得广泛应用。

发明内容

本发明的技术任务是针对在现有技术的不足，提供一种基于SOC FPGA的接口自适应键鼠设计方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种基于SOC FPGA的接口自适应键鼠设计方法，具体过程为：选用具有ARM硬核处理器系统的SoC FPGA作为数据或逻辑处理与控制单元，其中SoC FPGA上可编程逻辑部分进行PS2鼠标数据或经PS2与主机通信的处理与交互，ARM硬核处理器部分负责键盘矩阵扫描、数据处理或经USB与主机的通信；通过接口判断和检测，实现USB或PS2接口的自适应性。

所述FPGA的ARM硬核处理器系统通过GPIO扫描键盘矩阵并完成相关处理工作，并负责键盘矩阵的扫描与数据处理，以及以USB接口连接时与主机的数据通通信；FPGA接收并处理PS2鼠标的数据信息，以及以PS2接口连接时与主机的数据的通信，SoC FPAG内部硬核处理器通过AMBA3.0 AXI总线与FPGA进行交互。

所述接口判断与检测过程为：系统上电后与主机间默认的通信方式为PS2，并断开USB的连接，SoC FPGA通过PS2键盘、PS2鼠标接口与主机进行通信，当通过PS2键盘或PS2鼠标有一路或两路均能与主机完成既定的通信时，则认为使用者所用连接方式为PS2；系统上电后，尝试几次通过PS2与主机进行通信失败后，默认为该连接方式为USB，自动切换到USB连接方式。

所述接口判断与检测完成后，SoC FPGA内的数据处理过程为：SoC FPGA判断与主机的连接方式后，当系统检测到与主机端的连接方式为USB时，硬核处理器将扫描并处理后的键盘矩阵数据及通过AMBA3.0 AXI总线获取的FPGA处理后的鼠标数据通过自身的USB接口发送给主机；当检测到与主机的连接方式为PS2时，硬核处理器将处理完的键盘数据信息传给FPGA，通过FPGA完成与主机端的PS2数据交互与处理。

所述FPGA与主机端的PS2数据交互处理过程为：FPGA接收到主机端PS2键盘数据后发送给处理器，经处理器处理后并将该键盘数据发送，接收到主机发送的鼠标数据后，FPGA直接将数据发送给鼠标。

所述系统检测到设备经PS2与主机连接后，不再检测USB连接状态，当用户同时连接了USB时，系统只通过PS2接口与主机进行通信。

当处理器上的USB控制器接收到主机端的数据时，如果是键盘数据则直接对键盘进行相应的控制，如果是鼠标数据将传FPGA，FPGA再完成与鼠标的通信。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明的一种基于SOC FPGA的接口自适应键鼠设计方法选用SoC FPGA做控制与处理器，整体性能与兼容性大大提升，利用FPGA处理PS2数据，提高了数据的实时性，实现了键盘/鼠标上USB或PS2接口自适应功能，大大提高了设备的通用性、便携性，实用性强，易于推广。

附图说明

附图1是本发明的硬件结构示意图。

附图2是本发明的实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的一种基于SOC FPGA的接口自适应键鼠设计方法作以下详细说明。