Alpha
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上板实测：鼠标已能操作（说明“奇校验 + 帧按位的下标对齐”那个修复就是根因），
但上下是反的、左右正确 —— 这是两套约定的差异，不是解码错：
* PS/2 鼠标原生约定：dx 正 = 右、**dy 正 = 上**
* saolei.c 的约定：正 dx = 列 +1、**正 dy = 行 +1（向下）**，和 cpu21_pointer 的
BTND = +8 一致
所以 cpu21_ps2_mouse 在拼包时把 dy 取负（dx 不动），三种事件源（板载按键 / PS/2 鼠标 /
PS/2 键盘）方向统一。
键盘：另加 W/A/S/D = 方向键（与 tools/play_saolei.tcl 里的别名保持一致），这样用普通
字母键也能测。
自测同步更新（都 ALL PASS）：
* tb_ps2_mouse：改发“鼠标向上”的 dy=+8，事件里必须得到 dy=-8；向下 dy=-5 -> +5
* tb_ps2_kbd：新增 W(1D) -> dy=-8 用例
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7.2 KiB
Verilog
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7.2 KiB
Verilog
`timescale 1ns / 1ps
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// cpu21_ps2_kbd —— PS/2 键盘接收（扫描码集 2），把按键映射成"鼠标事件"
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// 为什么映射成鼠标事件：saolei.c / isr.c 早就是按鼠标事件 {btn, dy, dx} 写的，
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// 键盘只要产出**同样格式**的事件，软件一行都不用改。
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// ↑ ↓ ← → 光标移动（dx/dy = ±8，恰好是软件里的"一格"）
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// W A S D 同上（别名，与 tools/play_saolei.tcl 一致）
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// Enter / 空格 左键（开格）
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// 左 Shift / F / C 右键（软件里右键 = 插旗）
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// 方向约定跟软件对齐：**dy = +8 是向下**（与 cpu21_pointer 的 BTND、cpu21_ps2_mouse 一致），
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// 所以 ↑ 发 dy = 248（= -8 的补码）。
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//
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// PS/2 键盘发扫描码（集 2）：
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// 0xF0 前缀 -> 下一个码是"松开"（break）；0xE0 前缀 -> 下一个码是扩展键
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// 方向键是扩展键：↑ = E0 75、↓ = E0 72、← = E0 6B、→ = E0 74
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// 所以只对"按下"（make）产生事件。按住不动时键盘自己会发重复码，
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// 于是按住方向键正好变成"连续移动"。
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//
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// 与 cpu21_ps2_mouse 共用同一根 PS/2 线：两个接收器都挂在线上，只有插着的那个
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// 设备会产生有效数据，所以顶层把两者的事件一起 OR 起来即可，不用二选一。
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module cpu21_ps2_kbd (
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input wire clk,
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input wire reset,
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input wire ps2_clk_i,
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input wire ps2_data_i,
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output reg ev_valid_o, // 单周期脉冲
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output reg [7:0] ev_dx_o, // 有符号，1/8 格（±8 = 一格）
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output reg [7:0] ev_dy_o,
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output reg [4:0] ev_btn_o, // bit0 = 左键, bit1 = 右键
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output reg [15:0] rx_count_o // 收到的字节数（调试观察用）
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);
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// ---- 两级同步 ----
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reg ps2_clk_s1, ps2_clk_s2, ps2_data_s1, ps2_data_s2;
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always @(posedge clk or posedge reset) begin
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if (reset) begin
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ps2_clk_s1 <= 1'b1;
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ps2_clk_s2 <= 1'b1;
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ps2_data_s1 <= 1'b1;
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ps2_data_s2 <= 1'b1;
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||
end
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else begin
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ps2_clk_s1 <= ps2_clk_i;
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ps2_clk_s2 <= ps2_clk_s1;
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ps2_data_s1 <= ps2_data_i;
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||
ps2_data_s2 <= ps2_data_s1;
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||
end
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||
end
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wire clk_fall = ~ps2_clk_s1 & ps2_clk_s2;
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reg [3:0] bit_cnt_q;
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reg [10:0] frame_q;
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reg brk_q; // 刚收到 0xF0：下一个码是松开
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reg ext_q; // 刚收到 0xE0：下一个码是扩展键
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// 11 位里 data + parity 共 9 位，PS/2 是**奇校验**：1 的个数应为奇数
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function automatic parity_ok(input [8:0] dp); // dp = {parity, d7..d0}
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parity_ok = ^dp;
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endfunction
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// 处理一个扫描码（按下才产生事件）
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task handle_code;
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input [7:0] sc;
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reg pressed;
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begin
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rx_count_o <= rx_count_o + 16'd1;
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pressed = (brk_q == 1'b0); // 0xF0 之后的码是"松开"
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brk_q <= 1'b0;
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if (sc == 8'hE0)
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ext_q <= 1'b1; // 扩展前缀
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else if (sc == 8'hF0)
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brk_q <= 1'b1; // 断码前缀
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else if (pressed) begin
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if (ext_q) begin
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case (sc)
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8'h75: begin ev_dx_o <= 8'd0; ev_dy_o <= 8'd248; ev_btn_o <= 5'd0; ev_valid_o <= 1'b1; end // ↑
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8'h72: begin ev_dx_o <= 8'd0; ev_dy_o <= 8'd8; ev_btn_o <= 5'd0; ev_valid_o <= 1'b1; end // ↓
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||
8'h6B: begin ev_dx_o <= 8'd248; ev_dy_o <= 8'd0; ev_btn_o <= 5'd0; ev_valid_o <= 1'b1; end // ←
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8'h74: begin ev_dx_o <= 8'd8; ev_dy_o <= 8'd0; ev_btn_o <= 5'd0; ev_valid_o <= 1'b1; end // →
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default: ;
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endcase
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end
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else begin
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case (sc)
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8'h5A: begin ev_dx_o <= 8'd0; ev_dy_o <= 8'd0; ev_btn_o <= 5'b00001; ev_valid_o <= 1'b1; end // Enter
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8'h29: begin ev_dx_o <= 8'd0; ev_dy_o <= 8'd0; ev_btn_o <= 5'b00001; ev_valid_o <= 1'b1; end // 空格
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8'h12: begin ev_dx_o <= 8'd0; ev_dy_o <= 8'd0; ev_btn_o <= 5'b00010; ev_valid_o <= 1'b1; end // 左 Shift
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8'h2B: begin ev_dx_o <= 8'd0; ev_dy_o <= 8'd0; ev_btn_o <= 5'b00010; ev_valid_o <= 1'b1; end // F
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8'h2E: begin ev_dx_o <= 8'd0; ev_dy_o <= 8'd0; ev_btn_o <= 5'b00010; ev_valid_o <= 1'b1; end // C
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// W/A/S/D 也当方向键（和 tools/play_saolei.tcl 里的别名保持一致）
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8'h1D: begin ev_dx_o <= 8'd0; ev_dy_o <= 8'd248; ev_btn_o <= 5'd0; ev_valid_o <= 1'b1; end // W = ↑
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8'h1B: begin ev_dx_o <= 8'd0; ev_dy_o <= 8'd8; ev_btn_o <= 5'd0; ev_valid_o <= 1'b1; end // S = ↓
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8'h1C: begin ev_dx_o <= 8'd248; ev_dy_o <= 8'd0; ev_btn_o <= 5'd0; ev_valid_o <= 1'b1; end // A = ←
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8'h23: begin ev_dx_o <= 8'd8; ev_dy_o <= 8'd0; ev_btn_o <= 5'd0; ev_valid_o <= 1'b1; end // D = →
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default: ;
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endcase
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end
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end
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// 一次前缀组合处理完，清掉扩展标志（松开码 E0 F0 xx 也走这里）
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if ((sc != 8'hE0) && (sc != 8'hF0))
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ext_q <= 1'b0;
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end
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endtask
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always @(posedge clk or posedge reset) begin
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if (reset) begin
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bit_cnt_q <= 4'd0;
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frame_q <= 11'd0;
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brk_q <= 1'b0;
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ext_q <= 1'b0;
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ev_valid_o <= 1'b0;
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ev_dx_o <= 8'd0;
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ev_dy_o <= 8'd0;
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ev_btn_o <= 5'd0;
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rx_count_o <= 16'd0;
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end
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else begin
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ev_valid_o <= 1'b0;
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if (clk_fall) begin
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// frame_q[i] = 这一帧的第 i 位：0 = 起始，1..8 = 数据 d0..d7（LSB 先），
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// 9 = 校验，10 = 停止。按”位的下标“存，不要再整体右移：
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// 右移的话停止位还没进来就先去判 frame_q[10]，判到的是校验位。
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if (bit_cnt_q == 4'd0) begin
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if (ps2_data_s2 == 1'b0) // 起始位有效，开始收
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bit_cnt_q <= 4'd1;
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end
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else begin
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frame_q[bit_cnt_q] <= ps2_data_s2;
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if (bit_cnt_q == 4'd10) begin
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bit_cnt_q <= 4'd0;
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// 停止位就是刚采到的这一位（frame_q[10] 本拍还没更新到），
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// 校验位查 data + parity 的奇校验
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if ((ps2_data_s2 == 1'b1) && parity_ok(frame_q[9:1]))
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handle_code(frame_q[8:1]);
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end
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else
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bit_cnt_q <= bit_cnt_q + 4'd1;
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end
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end
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end
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end
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endmodule
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