VHDL语言按键去抖动电路的设计
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clk reset key 3
INPUT VCC
dout
din inst9 debounce clk reset dout
该设计包含分频模块、 该设计包含分频模块、去抖 动模块和按键扫描模块组成。 动模块和按键扫描模块组成。
key 4
INPUT VCC
din inst10
按键扫描程序
--key1按下 按下
注：由于按键抖动的时间一般为5到10ms，因此输入时钟 clk使用200Hz时钟脉冲（周期为5ms），即5ms采样一次按 键信号，当连续两次采样到的按键信号都为低电平时，认 为按键稳定的按下。在按键稳定按下后，采样到按键为高 电平时，认为按键释放。
去抖动电路VHDL程序
--200HZ时钟 时钟
--定义状态机类型 定义状态机类型state 定义状态机类型
50MHz
clk
INPUT VCC
Parameter Value Type n 250000 Signed Integer
f div 200hz clkin clkout
Parameter Value Type n 5000000 Signed Integer
f div 10hz clkin clkout
去抖动电路设计原理
设计原理： 滤除前沿和后延抖动毛刺，提取稳定的按键信息。 设计方法： 对一个按键信号，对它进行取样，如果连续两次 取样都为低电平，则认为信号已经处于稳定状态， 这时输出一个低电平的按键信号。否则只要有一 次取样不为低电平，则认为是抖动，将其丢弃。
设计方法
可以用一个状态机来设计这个去抖电路。
分频器1 分频器
（20ຫໍສະໝຸດ Baiduhz，5ms） ， ）
inst inst1
分频器2 分频器
（10hz，100ms） ， ）
ctrl
debounce clk10hz clk reset key 1
INPUT VCC INPUT VCC
led1 led2 led3 led4
OUTPUT OUTPUT OUTPUT OUTPUT
--状态机复位，dout输出信 状态机复位， 状态机复位 输出信 号复位。 号复位。
--按键按下 按键按下
--按键按下 按键按下
--按键释放 按键释放
仿真结果
S0
S1
S0
S0
S1
S2
S2
S0
维持3个周期的低电平时 变成低电平， 当din维持 个周期的低电平时，dout变成低电平，表示有 维持 个周期的低电平时， 变成低电平 按键按下。 按键按下。
--key2按下 按下
--key3按下 按下
--key4按下 按下
--没有键被按下 没有键被按下
仿真结果
c lk res et key 1 key 2 key 3 key 4
ins t
led1 led2 led3 led4
clk：时钟，50MHz； ：时钟， ； reset：复位信号； ：复位信号； key1, key2, key3, key4：按键信号 ： 输入； 输入； 输出信号： 输出信号： led1, led2, led3, led4：发光二极管 ： 信号输出。 信号输出。
x/y：表示输入和输出。‘/’左侧的为输入信号，‘/’右侧的为输出 信号。 当按键按下时，为低电平。按键松开后为高电平。
去抖动电路模块
debounce
输入信号： 输入信号：
clk reset din inst dout
clk：时钟； ：时钟； reset：复位信号； ：复位信号； din：按键信号输入； ：按键信号输入； 输出信号： 输出信号： dout：按键去抖动信号输出。 ：按键去抖动信号输出。
去抖动电路的应用
设计要求： 设计一个4路独立键盘输入电路，读取键盘 的键值并通过发光二极管显示出来。 输入为时钟信号CLK（50MHz），按键状 态KEY1，KEY2，KEY3，KEY4。 输出为D1，D2，D3，D4。根据按键的状 态控制发光二极管的亮灭。
应用电路模块
key pad
输入信号： 输入信号：
led1 led2 led3 led4
dout
key 1 key 2 key 3 key 4
reset din inst7 debounce clk reset dout
去
inst3
抖 动 电 路 按键扫描 电路
key 2
INPUT VCC
din inst8 debounce
如图所示，为顶层原理图。 如图所示，为顶层原理图。
专题二. 经典模块设计
——按键去抖动电路设 计
按键电平抖动
通常使用的按键都是机械弹性开关，按下时闭合， 通常使用的按键都是机械弹性开关，按下时闭合， 松开后自动断开。 松开后自动断开。 在键盘操作时， 在键盘操作时，在触点闭合和开启的瞬间会出现 电压抖动，如图所示。 电压抖动，如图所示。为了保证按键识别的准确 必须进行去抖动处理，消除抖动部分的信号。 性，必须进行去抖动处理，消除抖动部分的信号。
INPUT VCC
dout
din inst9 debounce clk reset dout
该设计包含分频模块、 该设计包含分频模块、去抖 动模块和按键扫描模块组成。 动模块和按键扫描模块组成。
key 4
INPUT VCC
din inst10
按键扫描程序
--key1按下 按下
注：由于按键抖动的时间一般为5到10ms，因此输入时钟 clk使用200Hz时钟脉冲（周期为5ms），即5ms采样一次按 键信号，当连续两次采样到的按键信号都为低电平时，认 为按键稳定的按下。在按键稳定按下后，采样到按键为高 电平时，认为按键释放。
去抖动电路VHDL程序
--200HZ时钟 时钟
--定义状态机类型 定义状态机类型state 定义状态机类型
50MHz
clk
INPUT VCC
Parameter Value Type n 250000 Signed Integer
f div 200hz clkin clkout
Parameter Value Type n 5000000 Signed Integer
f div 10hz clkin clkout
去抖动电路设计原理
设计原理： 滤除前沿和后延抖动毛刺，提取稳定的按键信息。 设计方法： 对一个按键信号，对它进行取样，如果连续两次 取样都为低电平，则认为信号已经处于稳定状态， 这时输出一个低电平的按键信号。否则只要有一 次取样不为低电平，则认为是抖动，将其丢弃。
设计方法
可以用一个状态机来设计这个去抖电路。
分频器1 分频器
（20ຫໍສະໝຸດ Baiduhz，5ms） ， ）
inst inst1
分频器2 分频器
（10hz，100ms） ， ）
ctrl
debounce clk10hz clk reset key 1
INPUT VCC INPUT VCC
led1 led2 led3 led4
OUTPUT OUTPUT OUTPUT OUTPUT
--状态机复位，dout输出信 状态机复位， 状态机复位 输出信 号复位。 号复位。
--按键按下 按键按下
--按键按下 按键按下
--按键释放 按键释放
仿真结果
S0
S1
S0
S0
S1
S2
S2
S0
维持3个周期的低电平时 变成低电平， 当din维持 个周期的低电平时，dout变成低电平，表示有 维持 个周期的低电平时， 变成低电平 按键按下。 按键按下。
--key2按下 按下
--key3按下 按下
--key4按下 按下
--没有键被按下 没有键被按下
仿真结果
c lk res et key 1 key 2 key 3 key 4
ins t
led1 led2 led3 led4
clk：时钟，50MHz； ：时钟， ； reset：复位信号； ：复位信号； key1, key2, key3, key4：按键信号 ： 输入； 输入； 输出信号： 输出信号： led1, led2, led3, led4：发光二极管 ： 信号输出。 信号输出。
x/y：表示输入和输出。‘/’左侧的为输入信号，‘/’右侧的为输出 信号。 当按键按下时，为低电平。按键松开后为高电平。
去抖动电路模块
debounce
输入信号： 输入信号：
clk reset din inst dout
clk：时钟； ：时钟； reset：复位信号； ：复位信号； din：按键信号输入； ：按键信号输入； 输出信号： 输出信号： dout：按键去抖动信号输出。 ：按键去抖动信号输出。
去抖动电路的应用
设计要求： 设计一个4路独立键盘输入电路，读取键盘 的键值并通过发光二极管显示出来。 输入为时钟信号CLK（50MHz），按键状 态KEY1，KEY2，KEY3，KEY4。 输出为D1，D2，D3，D4。根据按键的状 态控制发光二极管的亮灭。
应用电路模块
key pad
输入信号： 输入信号：
led1 led2 led3 led4
dout
key 1 key 2 key 3 key 4
reset din inst7 debounce clk reset dout
去
inst3
抖 动 电 路 按键扫描 电路
key 2
INPUT VCC
din inst8 debounce
如图所示，为顶层原理图。 如图所示，为顶层原理图。
专题二. 经典模块设计
——按键去抖动电路设 计
按键电平抖动
通常使用的按键都是机械弹性开关，按下时闭合， 通常使用的按键都是机械弹性开关，按下时闭合， 松开后自动断开。 松开后自动断开。 在键盘操作时， 在键盘操作时，在触点闭合和开启的瞬间会出现 电压抖动，如图所示。 电压抖动，如图所示。为了保证按键识别的准确 必须进行去抖动处理，消除抖动部分的信号。 性，必须进行去抖动处理，消除抖动部分的信号。