Verilog写的按键消抖程序
按键消抖计数原理与测试说明
“按键消抖计数”程序测试与原理说明1程序运行效果说明按下KEY1，数码管上的示数加1。
按下KEY2，数码管上的示数减1。
2程序电路工作原理以及按键抖动原因按键电路示意图（三个按键分别是K1、K2、K3）当按键被按下的时候，电路导通接地，I/O口为低电平；当按键未被下时，电路断开，I/O口保持高电平的。
但一般的按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。
因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，假如不加以处理，会导致按键被识别为按下多次。
为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。
3消抖的方法按键消抖分为硬件消抖和软件消抖。
3.1硬件消抖在键数较少时可用硬件方法消除键抖动。
下图所示的RS触发器为常用的硬件去抖。
硬件消抖电路图图中两个“与非”门构成一个RS触发器。
当按键未按下时，输出为0;当键按下时，输出为1。
此时即使用按键的机械性能，使按键因弹性抖动而产生瞬时断开（抖动跳开B），只要按键不返回原始状态A，双稳态电路的状态不改变，输出保持为0，不会产生抖动的波形。
也就是说，即使B点的电压波形是抖动的，但经双稳态电路之后，其输出为正规的矩形波。
这一点通过分析RS触发器的工作过程很容易得到验证。
3.1软件消抖方法1：使用延时如果按键较多，常用软件方法去抖，即检测出键闭合后执行一个延时程序，5ms～10ms 的延时，让前沿抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认为真正有键按下。
当检测到按键释放后，也要给5ms～10ms的延时，待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。
方法2：检测多次可以设定一个检测周期，如果在一个检测周期内，按键被检测为被按下达到了一定次数，则确认为真正被按下。
VHDL语言按键去抖动电路的设计
--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。
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。
--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
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
50MHz
clk
INPUT VCC
Parameter Value Type n 250000 Signed Integer
f div 200hz clkin clkout
按键消抖电路中可能遇到的问题
按键消抖电路的问题及解决方案引言在很多电子设备和系统中，我们经常会遇到按键输入的问题，尤其是当按键被长时间按下或快速频繁按下时，可能会出现按键误触或重复触发的现象。
为了解决这个问题，需要使用按键消抖电路。
按键消抖电路是一种用于解决按键输入中抖动问题的电路，其主要功能是确保每个按键信号只被触发一次。
本文将介绍按键消抖电路可能遇到的问题，并提供相应的解决方案。
问题一：按键抖动按键抖动是指在按键被按下或释放的瞬间，由于机械开关的弹性导致的电气接触不稳定现象。
抖动会导致信号在短时间内多次切换，从而可能引起系统错误触发或功能失效。
解决方案： - 硬件滤波：可以使用外部电容器和电阻器组成的RC电路来进行硬件滤波。
通过适当选择电容和电阻值，可以使抖动信号被滤除，只有稳定的按键信号被传递给后续电路。
- 软件滤波：可以在微控制器或数字逻辑芯片中使用软件滤波算法来处理按键信号。
软件滤波可以通过设置特定的时间窗口，在此期间内检测和记录按键状态变化，并在时间窗口结束时确定按键的最终状态。
这种方式可以有效抑制按键抖动，但需要相应的处理算法支持。
问题二：按键重复触发当按键被长时间按下时，由于机械开关的弹性使得接触点会产生微小的颤动，这可能会导致按键信号以较高频率持续触发，而不是期望的单次触发。
解决方案： - 软件消抖：可以在软件中设置合适的按键触发间隔。
当按键被按下时，记录触发时间，并在下一次检测到按键状态变化时，检查与上次触发时间的间隔是否超过设定的阈值。
如果超过阈值，则认为新的按键触发有效，否则忽略。
这种方式可以防止按键重复触发，但要求相应的处理算法支持。
- 硬件消抖：可以使用SR触发器或者集成了消抖功能的按键开关来进行硬件消抖。
SR触发器可以稳定输入信号，并将其作为触发器的输出，以确保只输出一次触发信号。
问题三：按键失效按键失效是指按键无法产生正确的信号输出。
这可能是由于电路连接不良、开关接触不良或按键磨损等原因导致的。
按键消抖实验
基于verilog按键消抖设计Aaron malone关于键盘的基础知识，我就以下面的一点资料带过，因为这个实在是再基础不过的东西了。
然后我引两篇我自己的博文，都是关于按键消抖的，代码也正是同目录下project里的。
这两篇博文都是ednchina的博客精华，并且在其blog 首页置顶多日，我想对大家会很有帮助的。
键盘的分类键盘分编码键盘和非编码键盘。
键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如计算机键盘。
而靠软件编程来识别的称为非编码键盘。
在单片机组成的各种系统中，用的最多的是非编码键盘。
也有用到编码键盘的。
非编码键盘有分为：独立键盘和行列式（又称为矩阵式）键盘。
按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象：从上面的图形我们知道，在按键按下或者是释放的时候都会出现一个不稳定的抖动时间的，那么如果不处理好这个抖动时间，我们就无法处理好按键编码，所以如何才能有效的消除按键抖动呢？让下面的两篇博文日志给你答案吧。
经典的verilog键盘扫描程序从最基础的分频程序开始，但看到这个键盘扫描程序后，直呼经典，有相见恨晚的感觉，还想说一句：威百仕( VibesIC )，我很看好你！WHY？待我慢慢道来，这个程序的综合后是0error,0warning。
想想自己编码的时候那个warning是满天飞，现在才明白HDL设计有那么讲究了，代码所设计的不仅仅是简单的逻辑以及时序的关系，更重要的是你要在代码中不仅要表现出每一个寄存器，甚至每一个走线。
想想我写过的代码，只注意到了前者，从没有注意过后者，还洋洋自得以为自己也算是个高手了，现在想来，实在惭愧啊！学习学习在学习，这也重新激发了我对HDL设计的激情，威百仕给了我一个方向，那我可要开始努力喽！废话说了一大堆，看程序吧：（本代码经过ise7.1i综合并下载到SP306板上验证通过）//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亮灭经过一次20ms的采样后判定为键盘按下。
VHDL入门：关于按键消抖的那个process
这学期的EDA课程设计有涉及到一个按键信号稳定的问题，虽然就算没有这块处理，最后成绩只会扣3分，但自己觉得像LED亮度变化，数字钟设置这些功能，如果没有加进一个稳定按键信号的模块，根本不能算是已实现的功能。
按键消抖的程序在网上有几种可供选择，但这里只讨论一种，本人觉得简单得来又比较强大的一种。
其实消抖的原理就是把一个按键周期内所输入的所有有效信号，包括那些毛刺，处理成一个脉冲输入。
能达到这点，就可以实现消抖功能了。
功能的源代码：代码中的 key 是按键输入，count 是自定义的计数器，N的值可以根据需要结合时钟频率设置，如果只是想达到按键一次输入一个脉冲的效果，建议 count 的时长设为 5ms，key_en 是处理完后输出的单个脉冲，至于有效信号是 '0' 还是'1' ，这要看板上的电路设计了。
此代码中是 '0' 为有效信号。
不要怀疑这段代码有错，理清逻辑后再套用，如果弄不明白什么原理，建议还是别用，用了可能会更糟糕。
要注意的是一个 process 中只能有一个时钟信号，否则很容易出错，就算编译通过，实际操作还是不行。
所以如果要对多个按键消抖，一定要在 "if clk'event and clk='1' then" 语句的内部增加，别重新设置一个 clk'event 。
还有就是按键的消抖功能块最好用单独的 process 运行，将 key_en 设置成新的按键输入信号，而实际的输入信号 key 只在按键消抖的process 中读入。
之所以说这种消抖方法简单得来又比较强大，是因为这方法不需要用到什么状态机、component 之类较高级点的东西，只需要多个 process 即可；另外这种方法还有其他的拓展用途，比如可以利用这个 count 延时周期设置一个短按键和长按键的识别，实现长按此键切换或者 reset 等等的功能，这里不详细解释。
verilog按键消抖原理
verilog按键消抖原理（原创实用版）目录1.按键消抖的原理2.Verilog 实现按键消抖的方法3.按键消抖的具体设计4.总结正文一、按键消抖的原理按键消抖是指在按键输入过程中，由于机械特性的影响，导致按键在按下或松开的瞬间会产生抖动，即电平从一个状态转换到另一个状态时，会在短时间内出现多次变化。
为了消除这种抖动，需要设计一种按键消抖电路或算法，确保输入信号的稳定性。
二、Verilog 实现按键消抖的方法Verilog 是一种硬件描述语言，可以用来设计和验证数字电路。
在Verilog 中实现按键消抖，主要可以通过计数器和寄存器来完成。
当按键输入发生变化时，计数器清零；当按键输入稳定时，计数器累加到一定值，此时输出稳定信号。
三、按键消抖的具体设计以下是一个基于 Verilog 的按键消抖设计示例：```verilogmodule keyjitter(clk, keyin, keyout);input clk; // 50MHz clock ininput keyin;output keyout;reg [22:0] counthigh;reg [22:0] countlow;reg keyreg;always @(posedge clk) beginif (keyin == 1"b0) begincountlow <= countlow - 1;end else begincountlow <= 23"h000000;endendalways @(posedge clk) beginif (keyin == 1"b1) begincounthigh <= counthigh + 1;end else begincounthigh <= 23"h000000;endendalways @(posedge clk) beginif (counthigh == 23"h250000) beginkeyreg <= 1"b1;end else if (countlow == 23"h250000) beginkeyreg <= 1"b0;end else beginkeyreg <= keyreg;endendendmodule```在这个设计中，我们使用了两个计数器，分别记录按键输入的高电平和低电平。
vivado按键消抖原理
vivado按键消抖原理按键消抖是指在数字电路中，当按键按下或释放时，由于按键机械开关的特性，会导致电路出现不稳定的信号状态。
这种不稳定状态可能会导致错误的触发，例如出现多次触发或漏触发。
因此，为了确保按键信号的稳定性和可靠性，需要进行按键消抖处理。
按键消抖的原因主要有两个方面。
首先，按键机械开关的接触面存在微小的弹跳现象，当按键按下或释放时，接触面会在短时间内反复接触和分离，导致电路信号出现多次变化。
其次，由于电路中存在的噪声干扰，也会使得按键信号产生抖动。
为了解决按键消抖问题，可以采用硬件和软件两种方法。
硬件方法主要通过添加滤波电路或使用稳定的按键开关来消除按键弹跳现象。
滤波电路可以通过RC电路或者使用专用的按键消抖芯片来实现。
而软件方法主要通过在数字电路中添加按键消抖算法来处理按键信号。
在Vivado中，按键消抖可以通过使用状态机来实现。
状态机是一种用于描述系统行为的模型，可以根据输入信号的状态变化来改变系统的状态和输出。
在按键消抖中，可以使用状态机来检测按键信号的变化，并根据一定的状态转换规则来消除按键弹跳现象。
具体实现时，可以将按键信号作为输入，将按键状态和输出作为状态机的状态和输出。
当按键信号发生变化时，状态机会根据一定的状态转换规则进行状态转换，并输出消抖后的按键信号。
常用的状态转换规则包括按键按下时状态转换为按下状态，按键释放时状态转换为释放状态，以及连续按键时状态不变。
在Vivado中，可以使用Verilog或VHDL等硬件描述语言来编写状态机代码。
首先，需要定义状态机的输入、输出和状态变量，并初始化各个变量的初始值。
然后，需要编写状态转换规则和输出逻辑，根据输入信号的状态变化来改变状态和输出。
最后，需要将状态机代码综合生成对应的逻辑电路，并进行仿真和验证。
总结起来，按键消抖是数字电路设计中常见的问题，为了确保按键信号的稳定性和可靠性，需要进行按键消抖处理。
在Vivado中，可以使用状态机来实现按键消抖，通过定义状态转换规则和输出逻辑，消除按键弹跳现象。
键盘消抖原理代码说明(Verilog)
笔记2 键盘消抖（别人的笔记）老实说，这个实验的开始之前和之后，都给我蛋疼了。
时钟了解不到源码的思路，边看源码边睡着。
醒来的时候既然“惊”一下，相通了......module lesson02(CLK, RST,SW0, SW1, SW2,LED0, LED1, LED2);input CLK;input RST;input SW0, SW1, SW2;output LED0, LED1, LED2;//---------------------------------------------------------------------------//Detect the switch pressingreg [2:0] Press0;reg [2:0] Press1;wire [2:0] isPress;always @ (posedge CLK or negedge RST)if(!RST)Press0 <= 3'b111;elsePress0 <= {SW0, SW1, SW2}; //read the pin result;always @ (posedge CLK or negedge RST)if(!RST)Press1 <= 3'b111;elsePress1 <= Press0; //read the previous Press0 resultassign isPress=Press1 & (~Press0); //detect the logic with bit is changed from logic 1 to 0 //---------------------------------------------------------------------------//if pressing, counter start counting for 20msreg [19:0] Counter; //计数寄存器always @ (posedge CLK or negedge RST)if(!RST)Counter <= 20'd0;else if(isPress)Counter <= 20'd0;elseCounter <= Counter + 1'b1; //increment for counter//------------------------------------------------------------------------//After 20ms read the key pin resultreg [2:0] Press2;reg [2:0] Press3;wire [2:0] Result;always @ (posedge CLK or negedge RST)if(!RST)beginPress2 <= 3'b111;Press3 <= 3'b111;endelse if(Counter == 20'hfffff)Press2 <= {SW0, SW1, SW2}; //read the pin result after 20mselsealways @ (posedge CLK or negedge RST)if(!RST)elsePress3 <= Press2; //read the previous pin resultassign Result = Press3 & (~Press2); //detect the changing bit from logic 1 to 0//------------------------------------------------------------------------//turn on led with pin resultreg D1;reg D2;reg D3;always @ (posedge CLK or negedge RST)if(!RST)beginD1 <= 1'b0;D2 <= 1'b0;D3 <= 1'b0;endelsebeginif( Result[0] ) D1 <= ~D1;if( Result[1] ) D2 <= ~D2;if( Result[2] ) D3 <= ~D3;endassign LED0 = D1 ? 1'b1 : 1'b0;assign LED1 = D2 ? 1'b1 : 1'b0;assign LED2 = D3 ? 1'b1 : 1'b0;endmodule这个实验主要有计数器和边缘检查来实现按键消抖，按键功能。
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前几天看了特权同学用Verilog写的按键消抖程序，感觉很经典。
在这里将程序贴出来分享一下。
module lcd_button2(clk,rst,seg,wei,sw1,sw2,sw3,sw4);//按键按下,数码管依次显示0-9input clk;input rst;input sw1,sw2,sw3,sw4;output [3:0] wei;output[7:0] seg;reg [7:0] seg;reg [3:0] wei;integer num;initial beginnum = 0;endreg[3:0] key_rst;always @(posedge clk or negedge rst)if(!rst)key_rst <= 4'b1111;elsekey_rst <= {sw4,sw3,sw2,sw1};reg[3:0] key_rst_r;always @(posedge clk or negedge rst)if(!rst)key_rst_r <= 4'b111;elsekey_rst_r <= key_rst;wire[3:0] key_an = key_rst_r & (~key_rst);reg[19:0] cnt;always @(posedge clk or negedge rst)if(!rst)cnt <= 0;else if(key_an) cnt <= 0;else cnt <= cnt+1'b1;reg [3:0] low_sw;always @(posedge clk or negedge rst)if(!rst)low_sw <= 4'b1111;else if(cnt==10'hfffff)low_sw <= {sw4,sw3,sw2,sw1};reg[3:0] low_sw_r;always @(posedge clk or negedge rst)if(!rst)low_sw_r <= 4'b1111;elselow_sw_r <= low_sw;wire [3:0] led_ctrl = low_sw_r[3:0] & (~low_sw[3:0]);reg d1,d2,d3,d4;always @(posedge clk or negedge rst)if(!rst) begind1 <= 0;d2 <= 0;d3 <= 0;d4 <= 0;endelse beginif(led_ctrl[0]) beginnum <= num+1;if(num==9)num <= 0;endendalways @(posedge clk ) beginwei <= 4'b1111;case(num)0: seg <= 8'hfc;1: seg <= 8'h60;2: seg <= 8'hda;3: seg <= 8'hf2;4: seg <= 8'h66;5: seg <= 8'hb6;6: seg <= 8'hbe;7: seg <= 8'he0;8: seg <= 8'hfe;9: seg <= 8'hf6;default: seg <= 8'h02;endcaseendendmodule参考了特权的代码。
/1375/21132.aspx-------------------------------------------------module key_debounce(input i_clk,input i_rst_n,input [4:1] i_key, // 按下为0，松开为1output reg [4:1] o_key_val // 键值);//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++reg [4:1] key_samp1, key_samp1_locked;// 将i_key采集至key_samp1always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)key_samp1 <= 4'hF;elsekey_samp1 <= i_key;end// 将key_samp1锁存至key_samp1_lockedalways @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)key_samp1_locked <= 4'hF;elsekey_samp1_locked <= key_samp1;end//--------------------------------------//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++wire [4:1] key_changed1;// 当key_samp1由1变为0时// key_changed1由0变为1，且维持一个时钟周期assign key_changed1 = key_samp1_locked & (~key_samp1);//--------------------------------------//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++reg [19:0] cnt;// 一旦有按键按下，cnt立即被清零always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)cnt <= 20'h0;else if(key_changed1)cnt <= 20'h0;elsecnt <= cnt + 1'b1;end//--------------------------------------//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++reg [4:1] key_samp2, key_samp2_locked;// 只有当按键不变化（不抖动），且维持20ms以上时// 才将i_key采集至key_samp2always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)key_samp2 <= 4'hF;else if(cnt == 20'hF_FFFF) // 0xFFFFF/50M = 20.9715ms key_samp2 <= i_key;end// 将key_samp2锁存至key_samp2_lockedalways @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)key_samp2_locked <= 4'hF;elsekey_samp2_locked <= key_samp2;end//--------------------------------------//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++wire [4:1] key_changed2;// 当key_samp2由1变为0时// key_changed2由0变为1，且维持一个时钟周期assign key_changed2 = key_samp2_locked & (~key_samp2); //--------------------------------------//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++// 每次按键稳定后，都将键值取反always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)o_key_val <= 4'hF;elsebeginif(key_changed2[1])o_key_val[1] <= ~o_key_val[1];if(key_changed2[2])o_key_val[2] <= ~o_key_val[2];if(key_changed2[3])o_key_val[3] <= ~o_key_val[3];if(key_changed2[4])o_key_val[4] <= ~o_key_val[4];endend//--------------------------------------endmodulemodule debounce(clk,rst_n,key_i,key_o);input clk;input rst_n;input key_i;output key_o;reg key_o;wire key;wire clk_slow;//分频电路reg [22:0] cnt;reg [25:0] cnt_out;wire key_o_reg ;always @ ( posedge clk or negedge rst_n )if ( !rst_n )cnt <= 23'd0;elsecnt <= cnt + 1'b1;assign clk_slow = cnt[22];//防反跳电路reg temp_r [2:0];reg key_r;integer i;always @ ( posedge clk_slow or negedge rst_n )if ( !rst_n )beginfor ( i = 0 ; i < 3; i = i+ 1)temp_r[i] <= 'd0;endelsebegintemp_r[0] <= key_i;temp_r[1] <= temp_r[0];temp_r[2] <= temp_r[1];endassign key = (~temp_r[0]) & temp_r[1] & temp_r[2]; // 防抖动电路always @ ( posedge clk or negedge rst_n )if ( !rst_n )key_r <= 1'b0;elsekey_r <= key;assign key_o_reg = key & (~key_r);/*always @ ( posedge clk or negedge rst_n )if( !rst_n )key_o <= 1'b0 ;elsebeginif( cnt_out<='d3******* )beginif( cnt_out=='d0 )beginif( key_o_reg )begincnt_out <= 'd1 ;key_o <= 1'b1 ;endelsebegincnt_out <= 'd0 ;key_o <= 1'b0 ;endendelsecnt_out <= cnt_out + 'd1 ;endelsecnt_out <= 'd0 ;end*/endmodule/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3870307&bbs_id=1029。