Verilog按键消抖的理解

Verilog按键消抖的理解

按键在按下时会产生抖动，释放时也会产生抖动，

所以在设计键盘扫描程序时必须考虑按键的消抖，我们

一般只考虑按下时的抖动，而放弃对释放时抖动的消抖。抖动时间一般为20ms左右。按下的最终结果是低电平。

在单片机设计的的按键去抖思路是：检测到按下时

延时20ms，再检测，如果状态仍为按下，则确认是按下的；如果状态为弹起的，则确认是干扰，无按键按下。

图1 按键抖动特性

有一个概念要理一下，按键按下时会有抖动，也就是说我们其实只按一次，但是实际产生的“按下

”却是许多次的，这些许多次集中在这20ms里。

我们按的只是一次，而实际却产生了许多次，那么就必

须滤除其他的次数。单片机为了得到真正的“按下”，通过延时20ms，把其他的“按下”（也就是抖动）给滤除了。然后再次判断是否有按下，因为有的时候干扰很大。

而在FPGA中，基于下面的程序，理解如下：在这个程序里检测按键是否按下的方法是脉冲边沿检法。而在

单片机里是判断是否为低电平的方法（那么在FPGA中可不可以也用这个方法呢？）第一次检测到后，启动20ms

计数器，时间到后再检测。这里的检测方法跟脉冲边沿

检测法有异曲同工之处，FPGA过20ms检测按键是否按下，存储检测到的值，并且按位取反与前一个20ms检测的值相与，得到一个值，如果为1，则判断按键按下，否则

则无按下。所以跟单片机按键扫描的原理是一样的，不

同的是检测方法不一样。

图2 FPGA按键的理解示意图

其中key_an寄存器的功能是检测第一次的“按下”，是cnt的启动标志位。通过也能滤除干扰信号。

led_ctrl是确实有按键按下的信号，维持一个时钟周期。

特权同学的Verilog键盘扫描程序

//说明：当三个独立按键的某一个被按下后，相应的LED被点亮；

//

再次按下后，LED熄灭，按键控制LED亮灭

module sw_debounce(

clk,rst_n,

sw1_n,sw2_n,sw3_n,

led_d1,led_d2,led_d3

);

input clk; //主时钟信号，50MHz

input rst_n; //复位信号，低有效

input sw1_n,sw2_n,sw3_n; //三个独立按键，低表示按下

output led_d1,led_d2,led_d3; //发光二极管，分别由按键控制

//---------------------------------------------------------------------------

reg[2:0] key_rst;

always @(posedge clk or negedge rst_n)

if (!rst_n) key_rst