Alpha
28c696ece2
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
154 lines
5.2 KiB
Verilog
154 lines
5.2 KiB
Verilog
`timescale 1ns / 1ps
|
||
// =============================================================================
|
||
// tb_ps2_mouse —— 单独验证 PS/2 鼠标接收逻辑（不跑 CPU，几秒出结果）
|
||
//
|
||
// 模拟 PS/2 鼠标发 3 字节包：
|
||
// byte0 = 标志字节（bit3 必须为 1 才是有效的鼠标数据；bit0/1/2 = 左/右/中键）
|
||
// byte1 = dx（有符号） byte2 = dy（有符号）
|
||
// 检查 cpu21_ps2_mouse 是否给出正确的 ev_valid / ev_dx / ev_dy / ev_btn。
|
||
//
|
||
// PS/2 时序：DUT 在 ps2_clk 的**下降沿**采样 ps2_data，所以这里先把数据摆好，
|
||
// 再拉低时钟。一帧 11 位 = 起始 0 + 8 位数据(LSB 先) + **奇校验** + 停止 1。
|
||
// 奇校验 = 校验位让 data + parity 共 9 位里 1 的个数为奇数（真设备就是这么发的）。
|
||
//
|
||
// 方向约定：PS/2 的 **dx 正 = 右、dy 正 = 上**（真鼠标往上推，byte2 是正数）；
|
||
// 而软件（saolei.c / cpu21_pointer）里 **dy 正 = 向下（行号增加）**，
|
||
// 所以 cpu21_ps2_mouse 上报前把 dy 取负 —— 本测试就是盯这个约定：
|
||
// 发“向上”的 dy，事件里必须得到负的 dy。
|
||
//
|
||
// 跑法（Vivado 的 xvlog/xelab/xsim 或其它仿真器都行）：
|
||
// xvlog srcs/rtl/cpu21_ps2_mouse.v srcs/tb/tb_ps2_mouse.v
|
||
// xelab -top tb_ps2_mouse -snapshot ps2sim
|
||
// xsim ps2sim -R
|
||
// =============================================================================
|
||
module tb_ps2_mouse;
|
||
|
||
reg clk = 1'b0;
|
||
reg reset = 1'b1;
|
||
reg ps2_clk = 1'b1;
|
||
reg ps2_data = 1'b1;
|
||
|
||
wire ev_valid;
|
||
wire [7:0] ev_dx;
|
||
wire [7:0] ev_dy;
|
||
wire [4:0] ev_btn;
|
||
wire [15:0] rx_count;
|
||
|
||
always #10 clk = ~clk; // 50 MHz，和板上 CPU 主频一致
|
||
|
||
cpu21_ps2_mouse dut (
|
||
.clk (clk),
|
||
.reset (reset),
|
||
.ps2_clk_i (ps2_clk),
|
||
.ps2_clk_oe_o (),
|
||
.ps2_data_i (ps2_data),
|
||
.ps2_data_oe_o(),
|
||
.ev_valid_o (ev_valid),
|
||
.ev_dx_o (ev_dx),
|
||
.ev_dy_o (ev_dy),
|
||
.ev_btn_o (ev_btn),
|
||
.rx_count_o (rx_count)
|
||
);
|
||
|
||
// 发一个 PS/2 位：先摆数据，稳定后再拉低时钟（DUT 在下降沿采样）
|
||
task send_bit;
|
||
input b;
|
||
begin
|
||
ps2_data = b;
|
||
#(10_000);
|
||
ps2_clk = 1'b0;
|
||
#(20_000);
|
||
ps2_clk = 1'b1;
|
||
#(20_000);
|
||
end
|
||
endtask
|
||
|
||
// 发一个字节：起始 0 + 8 位数据(LSB first) + 奇校验 + 停止 1
|
||
task send_byte;
|
||
input [7:0] d;
|
||
integer i;
|
||
reg p;
|
||
begin
|
||
p = ~^d; // 奇校验：data + parity 里 1 的个数为奇数
|
||
send_bit(1'b0);
|
||
for (i = 0; i < 8; i = i + 1)
|
||
send_bit(d[i]);
|
||
send_bit(p);
|
||
send_bit(1'b1);
|
||
end
|
||
endtask
|
||
|
||
// 故意发一个校验位错的字节（用于确认校验真的在起作用）
|
||
task send_byte_bad_parity;
|
||
input [7:0] d;
|
||
integer i;
|
||
begin
|
||
send_bit(1'b0);
|
||
for (i = 0; i < 8; i = i + 1)
|
||
send_bit(d[i]);
|
||
send_bit(^d); // 错误的校验位
|
||
send_bit(1'b1);
|
||
end
|
||
endtask
|
||
|
||
integer n_ev = 0;
|
||
integer ok = 1;
|
||
|
||
always @(posedge clk) begin
|
||
if (ev_valid) begin
|
||
n_ev = n_ev + 1;
|
||
$display(" [ps2] event #%0d: dx=%0d dy=%0d btn=%b", n_ev, $signed(ev_dx), $signed(ev_dy), ev_btn);
|
||
if (n_ev == 1) begin
|
||
if (($signed(ev_dx) != 8) || ($signed(ev_dy) != -8) || (ev_btn != 5'b00000)) begin
|
||
$display(" [ps2] FAIL: 第 1 包应为 dx=+8 dy=-8 btn=00000（鼠标向上 -> 事件 dy 为负）");
|
||
ok = 0;
|
||
end
|
||
end
|
||
if (n_ev == 2) begin
|
||
if (($signed(ev_dx) != -3) || ($signed(ev_dy) != 5) || (ev_btn[0] != 1'b1)) begin
|
||
$display(" [ps2] FAIL: 第 2 包应为 dx=-3 dy=+5 btn=xxxx1（鼠标向下 -> 事件 dy 为正）");
|
||
ok = 0;
|
||
end
|
||
end
|
||
end
|
||
end
|
||
|
||
integer rx_after_bad;
|
||
|
||
initial begin
|
||
$display("[ps2] === PS/2 mouse receiver test ===");
|
||
#2000;
|
||
reset = 1'b0;
|
||
#2000;
|
||
|
||
$display("[ps2] 校验位错的字节应该被丢掉");
|
||
send_byte_bad_parity(8'h08);
|
||
#(100_000);
|
||
if (rx_count != 16'd0) begin
|
||
$display(" [ps2] FAIL: 校验错的帧不该被计数（rx_count=%0d）", rx_count);
|
||
ok = 0;
|
||
end
|
||
rx_after_bad = rx_count;
|
||
|
||
$display("[ps2] packet 1: flag=0x08(no button) dx=+8 dy=+8（鼠标向右上移）");
|
||
send_byte(8'h08);
|
||
send_byte(8'h08);
|
||
send_byte(8'h08);
|
||
#(100_000);
|
||
|
||
$display("[ps2] packet 2: flag=0x09(left) dx=-3 dy=-5（向左下移）");
|
||
send_byte(8'h09);
|
||
send_byte(8'hFD);
|
||
send_byte(8'hFB);
|
||
#(100_000);
|
||
|
||
$display("[ps2] rx_count=%0d events=%0d", rx_count, n_ev);
|
||
if ((rx_count != rx_after_bad + 16'd6) || (n_ev != 2) || (ok == 0))
|
||
$display("[ps2] === FAIL ===");
|
||
else
|
||
$display("[ps2] === ALL PASS ===");
|
||
$finish;
|
||
end
|
||
|
||
endmodule
|