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原创三十而立学FPGA之按键消抖

 2022-7-20 06:09  2739 12 1 分类: FPGA/CPLD 文集: FPGA

1.简介

按键为何消抖，原因是当按键按下和松开时，由于弹片回弹抖动，而导致按键对应管脚误判为多次按下和松开。

从以下动图对比可以看出：

2.原理

如图，我们认为的按键波形是理想的，然而其实正真的实际波形是每次按下和弹起都是由回弹的，如图实际波形其实也是理想化的，为了方便理解。

既然有回弹，那么怎么避免呢？一般采用方式为延时法。C语言最直接直接一个delay就完事了，简单粗暴。在FPGA里，使用延时+判断的方式，既延时完后再次判断是否已经稳定。

3.源代码

3.1状态机转移图

3.2实现

3.2.1延时模块

//计数延迟5ms
    always@(posedge clk or negedge rst_n)
    begin
        if(rst_n == 1'b0)   
            delay_cnt <= 20'd0;
        else if(cnt_start == 1'b1)
            delay_cnt <= delay_cnt + 20'd1;
        else
            delay_cnt <= 20'd0;
    end
    
    always@(posedge clk or negedge rst_n)
    begin
        if(rst_n == 1'b0)   
            cnt_finish <= 1'b0;
        else if(delay_cnt == 20'd499999)
            cnt_finish <= 1'b1;
        else
            cnt_finish <= 1'b0;
    end

//FSM for the key
    always@(posedge clk or negedge rst_n)
    begin
        if(rst_n == 1'b0)
        begin
            state <= IDLE;
            cnt_start <= 1'b0;
            key_o_r <= 1'b1;
        end
        else 
            case(state)
                IDLE    :begin
                    if(key_neg == 1'b1)
                    begin
                        cnt_start <= 1'b1;
                        state <= FILTER0;
                    end
                    else
                        state <= IDLE;
                end
                FILTER0 :begin
                    if(cnt_finish == 1'b1)
                    begin
                        cnt_start <= 1'b0;
                        key_o_r <= 1'b0;                    
                        state <= DOWN;
                    end
                    else if(key_pos == 1'b1)
                    begin
                        state <= IDLE;
                        cnt_start <= 1'b0;                      
                    end
                    else 
                    begin
                        state <=  FILTER0;
                    end     
                end
                DOWN    :begin
                    if(key_pos == 1'b1)
                    begin
                        state <= FILTER1;
                        cnt_start <= 1'b1;
                    end
                    else 
                    begin
                        state <= DOWN;
                    end
                end
                FILTER1 :begin
                    if(cnt_finish == 1'b1)
                    begin
                        cnt_start <= 1'b0;
                        state <= IDLE;
                        key_o_r <= 1'b1;
                    end
                    else if(key_neg == 1'b1)
                    begin
                        state <= DOWN;
                        cnt_start <= 1'b0;
                    end
                    else 
                    begin
                        state <=  FILTER1;
                    end         
                end
                default :begin
                    state <= IDLE;
                    key_o_r <= 1'b1;
                    cnt_start <= 1'b0;
                end
            endcase
    end

FPGA 按键消抖

作者：二月半，来源：面包板社区

链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-1862109.html

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文章评论（8条评论）

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追忆流年寻梦少年 2022-7-20 12:59

雏羽: 没示波器，打算设计个示波器，以后展示波形

期待ing。。。。
赞！

雏羽 2022-7-20 12:54

追忆流年寻梦少年: 是的，消抖效果很好！
对于硬件接触的抖动，想看看其波形、频率等，工程师的好奇心啊哈哈

没示波器，打算设计个示波器，以后展示波形

追忆流年寻梦少年 2022-7-20 12:44

雏羽: 现象很明显了

是的，消抖效果很好！
对于硬件接触的抖动，想看看其波形、频率等，工程师的好奇心啊哈哈

雏羽 2022-7-20 10:59

追忆流年寻梦少年: 可以用示波器抓波形比对一下啊，现在的消抖效果明显啊。

现象很明显了

追忆流年寻梦少年 2022-7-20 10:30

可以用示波器抓波形比对一下啊，现在的消抖效果明显啊。

雏羽 2022-7-20 09:31

nufuvcgx: 哦看到了

之前开启了私有视频，现在公开了

nufuvcgx 2022-7-20 09:14

哦看到了

nufuvcgx 2022-7-20 09:13

视频看不到啊

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