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按键去抖FPGA设计改良版

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卖家[上传人]：re****.1

文档编号：483352186

上传时间：2023-02-19

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1、按键消抖sw_debounce 什么是debounce，为什么要debounce？當按下按鈕時，表面上只按了一下。但是訊號的傳遞並不是很單純的由1直接跳到0 具体原理：通常，按键抖动会产生10-20MS的毛刺，因此要做的实际上就是在20MS中采样一次，当检测到按键突变的时候，就认定按下，其他状态忽略。采用50MHz晶振，时钟周期是20ns，消除按键消抖的关键在于，在检测到按键电平发生跳变后的20ms内，不对按键电平进行判定。这就需要引入脉冲边沿检测法。脉冲边沿检测法，个人觉得，在FPGA里的应用实在是太多了，几乎所有的程序都要用到，作用无非是防止竞争冒险，将一个信号延迟一个时钟周期，原来的信号取反，2个信号与一下，从而产生一个宽度为一个时钟周期（20ns）的脉冲，然后将这个脉冲作为控制信号去控制别的进程。下面是之前开发板的一个按键程序：module sw_debounce( clk, rst_n, sw1_n, sw2_n, sw3_n, /output led_d1, / led 1-off,0-on led_d2, led_d3 );input clk;input rst_

2、n;input sw1_n,sw2_n,sw3_n; /Active low 低电平有效output led_d1;output led_d2;output led_d3;/脉冲边沿检测法（当按键电平发生突变时产生一个时钟周期的高电平，用这个高电平控制计数器的工作）reg 2:0 key_rst;always(posedge clk or negedge rst_n) if (!rst_n) key_rst=3b111; else key_rst=sw3_n,sw2_n,sw1_n;reg 2:0 key_rst_r;always(posedge clk or negedge rst_n) if (!rst_n) key_rst_r=3b111; else key_rst_r=key_rst;wire 2:0 key_an= key_rst_r2:0&(key_rst2:0);/ -reg 19:0 cnt;/ 时钟频率50MHz，周期20ns,所以20ms对应的需要10的6次方个周期，需要一个20位计数器计数。always (posedge clk or negedge rst_n)

3、 if (!rst_n) cnt = 20d0; else if (key_an) /利用脉冲边沿检测法控制计数器计数 cnt=20d0; else cnt = cnt + 1b1;reg 2:0 low_sw;always (posedge clk or negedge rst_n) if (!rst_n) low_sw = 3b111; else if (cnt = 20hfffff) /每隔20MS检测一次按键 low_sw = sw3_n,sw2_n,sw1_n; / -/ - reg 2:0 low_sw_r; /将low_sw信号锁存一个时钟周期，延时不是真的“锁存”always ( posedge clk or negedge rst_n ) if (!rst_n) low_sw_r = 3b111; else low_sw_r = low_sw; wire 2:0 led_ctrl = low_sw_r2:0 & ( low_sw2:0); /当检测到按键有下降沿变化时，代表该按键被按下，按键有效reg d1;reg d2;reg d3;always (posedge clk or negedge rst_n) if (!rst_n) begin d1 = 1b0; d2 = 1b0; d3 = 1b0; end else begin if ( led_ctrl0 ) d1 = d1; if ( led_ctrl1 ) d2 = d2; if ( led_ctrl2 ) d3 = d3; /当任意一个按键被按下的时候，对应的LED灯会亮灭切换 endassign led_d1 = d1 ? 1b0 : 1b1;assign led_d2 = d2 ? 1b0 : 1b1;assign led_d3 = d3 ? 1b0 : 1b1;endmodule

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