目錄

1.原理

2.代碼

2.1 key_filter.v

2.2 tb_key_filter.v

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1.原理

按鍵分為自鎖式按鍵和機械按鍵，圖左邊為自鎖式按鍵

上圖為RS觸發(fā)器硬件消抖，當按鍵的個數(shù)比較多時常常使用軟件消抖。硬件消抖會使用額外的器件占用電路板上的空間。

思路就是使用延時程序去掉抖動的部分，抖動就是不規(guī)則的高低電平變化。

只要在20ms之內(nèi)沒有抖動的產(chǎn)生，就可以認為按鍵的可用的。計數(shù)器的作用就是當檢測道低電平時就開始計數(shù)，當檢測到高電平時就清零。

因為50MHZ的時鐘，周期為20ns，要計滿20ms，20ms=20000_000ns，則計數(shù)器要計數(shù)20000_000/20=1000_000個時鐘周期，所以計數(shù)器的值是從0-999_999。

出現(xiàn)了一個問題，若穩(wěn)定的時間足夠長，在穩(wěn)定期間就會出現(xiàn)多次清零，多個最大值，多個脈沖信號，這不是我們想要的結(jié)果。為此對波形圖做修改。

此時的原理就是當計數(shù)道最大值時計數(shù)器不清零，直到下一個按鍵輸入檢測到為高電平再清零。

但此時輸出信號就不再是一個脈沖信號了，而是一個長長的高電平。因此再次對波形圖做修改。

當計數(shù)到999_999-1時，就把輸出拉高一個時鐘周期，然后清零。

以上這張圖的tb_cnt是為了仿真的。19-49（前抖動），149-199賦值隨機數(shù)模擬抖動（后抖動），0-19，199-249賦值為高電平模仿按鍵未被按下，其余時間賦值為0模仿按鍵按下。

2.代碼

2.1 key_filter.v

module key_filter
#(parameter	CNT_MAX=20'd999_999
)
(input wire 		sys_clk			,input wire 		sys_rst_n		,input wire 		key_in			,output reg	 	key_flag		
);reg [19:0]	cnt_20ms		;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)if (sys_rst_n==1'b0)cnt_20ms<=20'd0;else if(key_in==1'b1)cnt_20ms<=20'd0;else if(cnt_20ms==CNT_MAX)cnt_20ms<=CNT_MAX;elsecnt_20ms<=cnt_20ms+20'd1;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)if (sys_rst_n==1'b0)key_flag<=1'b0;else if(cnt_20ms==CNT_MAX-20'd1)key_flag<=1'b1;elsekey_flag<=1'b0;endmodule

2.2 tb_key_filter.v

`timescale 1ns/1ns
module tb_key_filter();reg 		sys_clk	;
reg 		sys_rst_n;
reg			key_in	;
reg [7:0]	tb_cnt	;//使用計數(shù)器進行一個周期的計數(shù)，模擬一次按鍵按下，計數(shù)的最大值暫定為250次（8位）wire 		key_flag	;initialbeginsys_clk=1'b1;sys_rst_n<=1'b0;#20sys_rst_n<=1'b1;endalways #10 sys_clk=~sys_clk;always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)if(sys_rst_n==1'b0)tb_cnt<=8'd0;else if(tb_cnt==8'd249)tb_cnt<=8'd0;elsetb_cnt<=tb_cnt+8'd1;//模擬按鍵過程,檢測到低電平開始計數(shù)，檢測到高電平清0
always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)if(sys_rst_n==1'b0)key_in<=1'b1;else if(((tb_cnt>=8'd19)&&(tb_cnt<=8'd49))||((tb_cnt>=8'd149)&&(tb_cnt<=8'd199)))	//模仿抖動key_in<={$random}%2;else if((tb_cnt<8'd19)||(tb_cnt>8'd199))//模仿按鍵未被按下key_in<=1'b1;else key_in<=1'b0;  //模仿穩(wěn)定時候key_filter 
#(.CNT_MAX(20'd24)  //相當于計數(shù)25
)
tb_key_filter
(. sys_clk		(sys_clk),. sys_rst_n		(sys_rst_n),. key_in		(key_in)	,. key_flag		(key_flag)	
);endmodule

計數(shù)器最大計數(shù)到249，共計數(shù)250正確。

0-19 key_in是高電平

計數(shù)器計數(shù)19-49模擬抖動

49-149模擬按鍵按下穩(wěn)定狀態(tài)

觀察標志信號，確在計數(shù)穩(wěn)定25次之后，也就是計數(shù)第24的時候拉高標志信號一個時鐘周期