FPGA(Verilog)实现按键消抖

实现按键消抖功能:

1.滤除按键按下时的噪声和松开时的噪声信号。

2.获取已消抖的按键按下的标志信号。

3.实现已消抖的按键的连续功能。

Verilog实现

模块端口

复制代码
key_filter(
	input	wire 	clk		,
	input	wire 	rst_n	,
	input	wire 	key_in	,	//按下按键时为0

	output 	reg 	key_flag,	//第一次按下的标志信号(已消抖)
	output 	reg 	key_out	,	//输出按键信号(已消抖)
	output 	reg 	key_cont	//输出连续按键信号(已消抖)-计时一段时间拉高1次
);

20ms计数

复制代码
always@(posedge clk or negedge rst_n)
	if(!rst_n) cnt_20ms <= 20'd0;
	else if(key_in)	//松下按键
		cnt_20ms <= 20'd0;
	else if(cnt_20ms == CNT_20MS_MAX)	//达到消抖时间
		cnt_20ms <= CNT_20MS_MAX;
	else
		cnt_20ms <= cnt_20ms+20'd1;

按键第一次按下的标志信号

复制代码
always@(posedge clk or negedge rst_n)
	if(!rst_n) key_flag<=1'b0;
	else if(cnt_20ms == CNT_20MS_MAX-20'd1)	//已消抖,拉高key_flag一个周期
		key_flag<= 1'b1;
	else 
		key_flag<=1'b0;

已消抖的按键信号

复制代码
always@(posedge clk or negedge rst_n)
	if(!rst_n) key_out<=1'b0;
	else if(key_in)	//松下按键
		key_out<= 1'b0;
	else if(key_flag)	//已消抖
		key_out<= 1'b1;
	else ;

连续信号所需计数器

复制代码
always@(posedge clk or negedge rst_n)
	if(!rst_n) cnt_cont <= 20'd0;
	else if(key_out) begin	//已消抖
		if(cnt_cont == CNT_CONT_MAX)
			cnt_cont <= 20'd0;
		else 
			cnt_cont <= cnt_cont+20'd1;
	end
	else
		cnt_cont <= 20'd0;

连续按键信号(已消抖)-计时一段时间拉高1次

复制代码
always@(posedge clk or negedge rst_n)
	if(!rst_n) key_cont<=1'b0;
	else if(key_flag)
		key_cont <= 1'b1;
	else if(key_out) begin	//已消抖
		if(cnt_cont == CNT_CONT_MAX)	//连续按下一定时间,拉高key_cont一个周期
			key_cont <= 1'b1;
		else 
			key_cont <= 1'b0;
	end
	else
		key_cont <= 1'b0;

testbench:

复制代码
`timescale 1ns/1ns
module tb_key_filter();

reg clk ;
reg rst_n ;
reg key_in ;
reg [7:0] tb_cnt ;

wire key_flag;
wire key_out ;
wire key_cont;

defparam u_key_filter.CNT_20MS_MAX = 20'd9;
defparam u_key_filter.CNT_CONT_MAX = 24'd49;

initial begin 
	clk = 1'b1 ;
	rst_n = 1'b0;
	#20
	rst_n = 1'b1;
	#(20*199+100)
	$stop;
end
 
always #10 clk=~clk;
 
always@(posedge clk or negedge rst_n)
	if(!rst_n) tb_cnt <=8'b0;
	else if(tb_cnt ==8'd199)
		tb_cnt <=8'b0;
	else
		tb_cnt <= tb_cnt +8'b1;
 
always@(posedge clk or negedge rst_n)
	if(!rst_n) key_in <= 1'b1 ; 
	else if(((tb_cnt>=8'd9) && (tb_cnt<=8'd39))
		||((tb_cnt>=8'd159) && (tb_cnt<=8'd179)))
		key_in<={$random}%2;
	else if((tb_cnt<8'd9)||(tb_cnt>8'd179))
		key_in<=1'b1;
	else
		key_in<=1'b0;

key_filter u_key_filter(
	.clk		(clk		),
	.rst_n		(rst_n		),
	.key_in		(key_in		), 

	.key_flag	(key_flag	),	//第一次按下的标志信号(已消抖)
	.key_out	(key_out	),	//输出按键信号(已消抖)
	.key_cont	(key_cont	)	//输出连续按键信号(已消抖)-计时一段时间拉高1次
);

endmodule

仿真波形:

相关推荐
hazy1k4 小时前
51单片机基础-IO扩展(并转串 74HC165)
stm32·单片机·嵌入式硬件·fpga开发·51单片机·1024程序员节
9527华安6 小时前
全国产化方案实现NVMe over 100G RDMA,解决智算超算中“存算”不匹配问题
fpga开发·nvme·rdma
碎碎思6 小时前
FPGA新闻速览-从漏洞到突破:FPGA技术在安全、架构与量子领域
安全·fpga开发
FPGA_ADDA6 小时前
100%全国产化4路125M FMC子卡
fpga开发·fmc子卡·全国产·4路ad采集·国产ad9653
国科安芯10 小时前
抗辐照MCU芯片在激光雷达领域的适配性分析
网络·人工智能·单片机·嵌入式硬件·fpga开发
数字IC吗喽12 小时前
三、ILA逻辑分析仪抓取及查看波形
fpga开发
bnsarocket14 小时前
Verilog和FPGA的自学笔记8——按键消抖与模块化设计
笔记·fpga开发·verilog·自学·硬件编程
奋斗的牛马17 小时前
FPGA—ZYNQ学习GPIO-EMIO,MIO,AXIGPIO(五)
单片机·嵌入式硬件·学习·fpga开发·信息与通信
FPGA_ADDA19 小时前
基于VU13P的6U VPX 载板
fpga开发·信号处理·xcvu13p
KOAN凯擎小妹2 天前
晶振信号质量:上升下降时间与占空比
单片机·嵌入式硬件·fpga开发·信息与通信