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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5.2 KiB
Verilog
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5.2 KiB
Verilog
`timescale 1ns / 1ps
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// tb_ps2_kbd —— 单独验证 PS/2 键盘解码（扫描码集 2）
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// 发 → 键（E0 74）应产生 dx=+8；发 ↑（E0 75）应产生 dy=-8；
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// 发 Enter（5A）应产生 btn=1（开格）；发 左Shift（12）应产生 btn=2（插旗）；
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// 发 W（1D）应产生 dy=-8（W/A/S/D 别名）；
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// 松开码（F0 xx）不应产生事件；校验位错的帧应被整帧丢掉。
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// PS/2 键盘发扫描码（集 2）：0xF0 前缀 = 下一个码是"松开"，0xE0 前缀 = 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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// 所以解码器只对"按下"产生事件。键盘自动重复 = 按住方向键时连续移动。
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// 跑法：
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// xvlog srcs/rtl/cpu21_ps2_kbd.v srcs/tb/tb_ps2_kbd.v
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// xelab -top tb_ps2_kbd -snapshot kbdsim
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// xsim kbdsim -R
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module tb_ps2_kbd;
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reg clk = 1'b0;
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reg reset = 1'b1;
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reg ps2_clk = 1'b1;
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reg ps2_data = 1'b1;
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wire ev_valid;
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wire [7:0] ev_dx, ev_dy;
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wire [4:0] ev_btn;
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wire [15:0] rx_count;
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always #10 clk = ~clk; // 50 MHz
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cpu21_ps2_kbd dut (
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.clk (clk),
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.reset (reset),
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.ps2_clk_i (ps2_clk),
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.ps2_data_i (ps2_data),
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.ev_valid_o (ev_valid),
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.ev_dx_o (ev_dx),
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.ev_dy_o (ev_dy),
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.ev_btn_o (ev_btn),
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.rx_count_o (rx_count)
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);
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// 发一个 PS/2 位：先摆数据，稳定后拉低时钟（DUT 在下降沿采样）
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task send_bit;
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input b;
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begin
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ps2_data = b;
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#(10_000);
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ps2_clk = 1'b0;
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#(20_000);
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ps2_clk = 1'b1;
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#(20_000);
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end
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endtask
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// 发一个字节：起始 0 + 8 位数据(LSB first) + 奇校验 + 停止 1
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task send_byte;
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input [7:0] d;
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integer i;
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reg p;
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begin
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p = ~^d; // 奇校验
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send_bit(1'b0);
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for (i = 0; i < 8; i = i + 1)
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send_bit(d[i]);
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send_bit(p);
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send_bit(1'b1);
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end
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endtask
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// 校验位错的字节（应被整帧丢掉）
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task send_byte_bad_parity;
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input [7:0] d;
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integer i;
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||
begin
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send_bit(1'b0);
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||
for (i = 0; i < 8; i = i + 1)
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||
send_bit(d[i]);
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send_bit(^d);
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send_bit(1'b1);
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||
end
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endtask
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integer n_ev = 0;
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integer ok = 1;
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integer exp_dx, exp_dy, exp_btn;
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always @(posedge clk) begin
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if (ev_valid) begin
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n_ev = n_ev + 1;
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$display(" [kbd] event #%0d: dx=%0d dy=%0d btn=%b", n_ev, $signed(ev_dx), $signed(ev_dy), ev_btn);
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||
if ((exp_dx != 999) && ($signed(ev_dx) != exp_dx)) begin
|
||
$display(" [kbd] FAIL: 期望 dx=%0d", exp_dx);
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||
ok = 0;
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||
end
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||
if ((exp_dy != 999) && ($signed(ev_dy) != exp_dy)) begin
|
||
$display(" [kbd] FAIL: 期望 dy=%0d", exp_dy);
|
||
ok = 0;
|
||
end
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||
if ((exp_btn != 999) && (ev_btn != exp_btn)) begin
|
||
$display(" [kbd] FAIL: 期望 btn=%b", exp_btn);
|
||
ok = 0;
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||
end
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||
end
|
||
end
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initial begin
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$display("[kbd] === PS/2 keyboard decode test ===");
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#2000;
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reset = 1'b0;
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#2000;
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// 校验错的字节（0x74）不能被当成"→"键
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$display("[kbd] 校验位错的字节应该被丢掉");
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exp_dx = 999; exp_dy = 999; exp_btn = 999;
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||
send_byte_bad_parity(8'h74);
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||
#(100_000);
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||
if (n_ev != 0) begin
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||
$display(" [kbd] FAIL: 校验错的帧不该产生事件");
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||
ok = 0;
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||
end
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$display("[kbd] 只发松开码 F0 75（不该有事件）");
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||
send_byte(8'hF0);
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||
send_byte(8'h75);
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||
#(100_000);
|
||
if (n_ev != 0) begin
|
||
$display(" [kbd] FAIL: 松开码不该产生事件");
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||
ok = 0;
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||
end
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$display("[kbd] → 键（E0 74）期望 dx=+8");
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||
exp_dx = 8; exp_dy = 0; exp_btn = 0;
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||
send_byte(8'hE0);
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||
send_byte(8'h74);
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||
#(100_000);
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||
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$display("[kbd] ↑ 键（E0 75）期望 dy=-8");
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||
exp_dx = 0; exp_dy = -8; exp_btn = 0;
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||
send_byte(8'hE0);
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||
send_byte(8'h75);
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||
#(100_000);
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||
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||
$display("[kbd] Enter（5A）期望 btn=00001");
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||
exp_dx = 0; exp_dy = 0; exp_btn = 5'b00001;
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||
send_byte(8'h5A);
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#(100_000);
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||
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$display("[kbd] 左 Shift（12）期望 btn=00010（软件里 = 插旗）");
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||
exp_dx = 0; exp_dy = 0; exp_btn = 5'b00010;
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||
send_byte(8'h12);
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#(100_000);
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||
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$display("[kbd] W 键（1D）期望 dy=-8（W/A/S/D 是方向键别名）");
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||
exp_dx = 0; exp_dy = -8; exp_btn = 0;
|
||
send_byte(8'h1D);
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||
#(100_000);
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||
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||
$display("[kbd] rx_count=%0d events=%0d", rx_count, n_ev);
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||
if ((ok == 0) || (n_ev != 5))
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||
$display("[kbd] === FAIL ===");
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||
else
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||
$display("[kbd] === ALL PASS ===");
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||
$finish;
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||
end
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||
endmodule
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