VHDL是随着可编辑逻辑器件（PLD）的发展而发展起来的一种硬件描述语言。它是1980年美国国防部VHSIC（超高速集成电路）计划的一部分，并于1986年和1987年分别成为美国国防部和IEEE的工业标准。作为一种硬件设计时采用的标准语言，VHDL具有极强的描述能力，能支持系统行为级、寄存器传输级和门级三个不同层次的设计，这样设计师将在TOP－DOWN设计的全过程中均可方便地使用同一种语言。而且，VHDL设计是一种“概念驱动式”的高层设计技术，设计人员毋需通过门级原理图描述电路，而是针对目标进行功能描述，由于摆脱了电路细节的束缚，设计人员可以专心于设计方案和构思上，因此设计工作省时省力，加快了设计周期，并且工艺转换变得轻松。VHDL设计技术对可编程专用集成电路（ASIC）的发展起着极为重要的作用。

1 VHDL的特点

VHDL是一种面向设计的、多层次、多领域且得一致认同的、标准的硬件描述语言。它主要有如下特点：
1、能形式化地抽象表示电路的结构和行为，降低了硬件电路设计的难度。
2、采用自上到下（Top－Down）的设计方法，支持逻辑设计中层次与领域的描述。
3、支持三个层次的描述：行为描述、RTL方式描述、门级描述（逻辑综合）。
4、可进行系统的早期仿真以保证设计的正确性。
5、主要设计文件是VHDL语言编写的源程序，便于文档管理。
6、硬件描述与实现工艺无关。
由于VHDL语言已作为一种IEEE的工业标准，因而其语言标准、规范、语法比较严格，易于共享和复用。而且，VHDL设计技术齐全、方法灵活、支持广泛。

2 方案指标

要求采用以FPGA开发板（BASYS Spartan3E-100 TQ144）硬件和应用VHDL语言设计一个PS2键盘输入VGA显示输出，能够提供硬件演示。
设计满足VGA标准的CRT监视器驱动；
设计满足键盘输入26英文小写字母的译码及显示器实时显示；
设计满足PS2接口标准的键盘输入以及驱动；
设计满足8个状态灯显示26字母状态

3 方案论证

首先要进行能够产生视频图像信号的模块设计,使其能够产生显示图像所需要的水平和垂直同步信号以及控制图像颜色的RGB信号。
定义一个为640*480像素的显示区域，水平与垂直边界都为40像素，标志的水平原点都为60像素。然后分别定义了垂直与水平记数器用以记录标志显示的位置
设计 VGA 图像显示控制存在两个主要问题 ：一个是时序的驱动，这是完成设计的关键，时序稍有偏差，显示必然不正常，甚至会损坏彩色显示器；另一个是 VGA 信号的电平驱动。存在的难点：显示器显示原理、 VGA 接口原理的理解
PS2键盘驱动的难点：用FPGA设计简单通信协议的方法；学习键盘的工作原理，扫描码的ASCII码的转换。

4 源码文件 

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5 实验收获

1、提高了团队合作意识和团队合作沟通协调能力。在实验的过程中，小组成员分工合作，加强了相互了解；共同的目标激励成员积极参与，了解团队协作的重要性，增强团队成员的归属感。
2、熟悉了Xilinx开发环境和VHDL语言，对其有了一定的了解和认识，对以后的工作提供了有益的帮助。
3、增强了小组成员的实验操作能力，应对问题的分析能力。
对老师提供开发板和开发板在使用过程中出现的硬件故障的指导和帮助表示感谢。

参考书目
Xilinx ISE 9.x FPGA/CPLD设计指南 薛小刚 葛毅敏 人民邮电出版社 2007年