Alpha
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一、修 PS/2 接收器的真 bug —— 这就是上板“鼠标毫无反应”的根因
鼠标和键盘两个接收模块原来是同一个写法错误：
* 帧用整体右移 {data, frame_q[10:1]}，判 frame_q[10] 时停止位还没移进来，判到的
其实是校验位；取数据 frame_q[8:1] 也因此整体错一位
* 校验位按“偶校验”判，而 PS/2 是“奇校验”
两者叠加让真设备发来的帧 100% 被丢掉（上板表现为 rx_count 恒为 0，看起来像硬件
或跳线问题）。现在按“位的下标”存帧（frame_q[i] = 第 i 位，所以字节 = frame_q[8:1]、
校验 = frame_q[9]），停止位直接在当前拍的 ps2_data 上判，校验按奇校验。
二、新增 PS/2 键盘解码 cpu21_ps2_kbd.v
扫描码集 2：E0 = 扩展前缀、F0 = 松开前缀，只对“按下”产生事件，并映射成与鼠标
完全相同的事件格式（↑↓←→ = dy/dx ±8，正好一格；Enter/空格 = 左键；左 Shift/F/C
= 右键 = 插旗），所以 saolei 的 C 代码一行都不用改；按住方向键 = 连续移动（用的是
键盘自己的重复码）。
三、顶层 cpu21_board_top：用 SW15 选设备
同一根 PS/2 线上只会插一个设备，但两个解码器都在听：键盘的扫描码会凑巧组成
“合法的鼠标包”，两路同时生效会让光标乱跳。因此新增端口 hid_sel(SW15)：
0 = 键盘（默认），1 = 鼠标；诊断 LED 改显示“当前选中设备”收到的字节数。
四、其它
* XDC：hid_sel -> V10（SW15），引脚号在官方母版里核对过
* tb_board_top 补 hid_sel 端口，避免悬空
* 新增自测 srcs/tb/tb_ps2_mouse.v / tb_ps2_kbd.v：含“故意发一个校验位错的帧，
必须丢帧”的用例，两个都 ALL PASS
* README / saolei/README：新增“PS/2 键鼠”一节（接线方式、SW15、LED 诊断口诀、
键位表），修正显存格式（每格 2 字节、0x2000-0x2FFF）、扫雷难度与验证状态、
修好 riscv 工具链 -Prefix 路径
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7.5 KiB
Tcl
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## cpu21_board_top.xdc —— Nexys4DDR (xc7a100tcsg324-1) 上板引脚
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## 引脚编号取自 ConstraintsData/Nexys4DDR_Master.xdc（母版默认全部注释）。
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## 只约束 cpu21_board_top 实际使用的端口。
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## 100 MHz 板载时钟（分频器输入）
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set_property -dict { PACKAGE_PIN E3 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { clk100 }]
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create_clock -add -name sys_clk_pin -period 10.00 -waveform {0 5} [get_ports { clk100 }]
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## CPU 时钟：板上 100 MHz 经 CLK_DIV(=2) 分频到 50 MHz
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## （与 cpu21_board_top.v 的 CLK_DIV 保持一致；改分频比时这里也要改。
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## 乘除法已是多周期单元，不再需要 16 分频；实测 100 MHz 下剩余违例路径是
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## EX 级分支判决/中断保存 → BPB 更新，50 MHz 则余量充足）
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create_generated_clock -name cpu_clk -source [get_ports { clk100 }] \
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-divide_by 2 [get_pins { clk_div_reg/Q }]
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## 这里固定按最坏情况 50 MHz（-divide_by 2）约束。跑中断综合测试程序时 RTL 里的
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## CPU_DIV 会变成 8（12.5 MHz，见 cpu21_board_top.v 的 CLK_DIV_INTRUPT），实际
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## 时钟比这里的约束更慢，因此仍然满足——约束偏严，不会掩盖时序违例。
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## （真要改分频比时，两处都要改；把这里的 -divide_by 调大反而会放松约束。）
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## 复位按键（CPU_RESETN，低有效）与"继续运行"按键（BTNC）
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set_property -dict { PACKAGE_PIN C12 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { rst_n }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN N17 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { go }]
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## 拨码开关 SW[2:0] 作为三路中断源
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set_property -dict { PACKAGE_PIN J15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { irq_sw[0] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN L16 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { irq_sw[1] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN M13 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { irq_sw[2] }]
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## 16 位 LED：LED[2:0] = 三路中断指示（请求出现即亮，ISR 执行 uret 返回后灭），
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## LED[15:3] 熄灭
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set_property -dict { PACKAGE_PIN H17 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[0] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN K15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[1] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN J13 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[2] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN N14 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[3] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN R18 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[4] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN V17 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[5] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN U17 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[6] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN U16 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[7] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN V16 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[8] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN T15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[9] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN U14 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[10] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN T16 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[11] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN V15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[12] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN V14 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[13] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN V12 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[14] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN V11 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[15] }]
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## LED16_B：MMIO 写入指示（约 0.34 s @50 MHz；中断程序的 12.5 MHz 下约 1.36 s）
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set_property -dict { PACKAGE_PIN R12 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led_we }]
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## 上板调试时可把 MMIO 写入的 LED 寄存器也引到 LED16_R/G，
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## 但默认只用一个引脚，避免与 led_we 争用。
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## ======================= 扫雷扩展外设 =======================
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## 5 向按键：BTNC 已作 go（同时也当鼠标左键），另外 4 个当光标方向
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set_property -dict { PACKAGE_PIN M18 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { btnu }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN P18 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { btnd }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN P17 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { btnl }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN M17 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { btnr }]
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## SW[3]：插旗模式（1 = 点击时插旗/取消旗）
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set_property -dict { PACKAGE_PIN R15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { sw_flag }]
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## SW[15]：选 PS/2 设备（0 = 键盘，1 = 鼠标）；工程里插的是哪个就拨到哪边
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set_property -dict { PACKAGE_PIN V10 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { hid_sel }]
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## 七段数码管（共阳极：位选/段选都是低有效）
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set_property -dict { PACKAGE_PIN T10 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { seg[0] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN R10 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { seg[1] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN K16 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { seg[2] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN K13 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { seg[3] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN P15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { seg[4] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN T11 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { seg[5] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN L18 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { seg[6] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN H15 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { dp }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN J17 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { an[0] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN J18 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { an[1] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN T9 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { an[2] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN J14 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { an[3] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN P14 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { an[4] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN T14 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { an[5] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN K2 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { an[6] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN U13 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { an[7] }]
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## VGA（640x480@60，25 MHz 像素节拍由 CPU 时钟使能产生）
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set_property -dict { PACKAGE_PIN A3 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_r[0] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN B4 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_r[1] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN C5 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_r[2] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN A4 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_r[3] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN C6 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_g[0] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN A5 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_g[1] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN B6 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_g[2] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN A6 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_g[3] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN B7 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_b[0] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN C7 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_b[1] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN D7 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_b[2] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN D8 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_b[3] }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN B11 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_hs }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN B12 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { vga_vs }]
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## PS/2 鼠标：接**板载 USB HID 口**（板上芯片把 USB 键鼠转成 PS/2）
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## Nexys4DDR_Master.xdc 里写明：ps2_clk = F4、ps2_data = B2
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## 顶层参数 USE_PS2_MOUSE=1 启用；板载按键仍然可用（两路事件在顶层合并）
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## 若改用 Pmod JA 上的 Pmod PS2，把下面两行的引脚换成 C17 / D18 即可
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set_property -dict { PACKAGE_PIN F4 IOSTANDARD LVCMOS33 PULLUP true } [get_ports { ps2_clk }]
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set_property -dict { PACKAGE_PIN B2 IOSTANDARD LVCMOS33 PULLUP true } [get_ports { ps2_data }]
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