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7._按键消抖 [2017/03/06 01:54]
zhijun 		7._按键消抖 [2022/06/23 13:22]
gongyu 移除
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-=====按键消抖=====+## 按键消抖
 在之前的实验中我们学习了如何用按键作为FPGA的输入控制，在本实验中将学习如何进行按键消抖，用按键完成更多的功能。 在之前的实验中我们学习了如何用按键作为FPGA的输入控制，在本实验中将学习如何进行按键消抖，用按键完成更多的功能。
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-====硬件说明==== + 
--------+### 1. 硬件说明 
 按键是一种常用的电子开关，电子设计中不可缺少的输入设备。当按下时使开关导通，松开时则开关断开，内部结构是靠金属弹片来实现通断。 按键是一种常用的电子开关，电子设计中不可缺少的输入设备。当按下时使开关导通，松开时则开关断开，内部结构是靠金属弹片来实现通断。
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-要消除按键的抖动，我们需要去扫描按键，也就是不断的去采集按键的状态。软件消抖时我们一般只考虑按键按下时的抖动，而放弃对释放时抖动的消除。在FPGA里有两种去抖思路： +要消除按键的抖动，我们需要去扫描按键，也就是不断的去采集按键的状态。软件消抖时我们一般只考虑按键按下时的抖动，而放弃对释放时抖动的消除。用系统时钟（频率较高）去采集按键状态，当检测到按下时用计数器延时20ms，再去检测按键状态，如果这时仍为按下状态，确认是一次按下动作，否侧的话认为无按键按下。如何检测按键状态变化就需要用到脉冲边沿检测的方法。
- +
-\\   +
-1）用系统时钟（频率较高）去采集按键状态，当检测到按下时用计数器延时20ms，再去检测按键状态，如果这时仍为按下状态，确认是一次按下动作，否侧的话认为无按键按下。\\ +
-2）把系统时钟分频产生一个周期为20ms时钟，用这个时钟去检测按键状态，如果检测到按下则认为是一次按键按下动作。+
  
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-====Verilog代码==== + 
------- +### 2. Verilog代码 
-模块化设计是用硬件描述语言进行数字电路设计的精髓，代码可重复利用。而且模块化的设计使得程序的结构也很清晰。这里我们首先看看流水灯的模块化设计。利用了之前的3-8译码器和分频器，你需要把这两个程序也拷贝到一个工程。+本实验主要通过按键来控制led的翻转，当按下一次led变亮，再按下一次led变暗。首先我们做个试验，对按键不做处理通过按键来控制led翻转。 
 + 
 +<code verilog>​ 
 + 
 +// ******************************************************************** 
 +// >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>​ COPYRIGHT NOTICE <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<​ 
 +// ******************************************************************** 
 +// File name    : top.v 
 +// Module name  : top 
 +// Author ​      : STEP 
 +// Description ​ : control led through the button 
 +// Web          : www.stepfpga.com 
 +//  
 +// -------------------------------------------------------------------- 
 +// Code Revision History :  
 +// -------------------------------------------------------------------- 
 +// Version: |Mod. Date:   ​|Changes Made: 
 +// V1.0     ​|2017/​03/​02 ​  ​|Initial ver 
 +// -------------------------------------------------------------------- 
 +// Module Function:​按键控制led翻转，未做消抖 
 + 
 +module top( 
 + key, ​         //​按键输入 
 + rst, ​         //复位输入 
 + led           //​led输出 
 + ); 
 + 
 + input key,rst; 
 + output reg led; 
 + 
 + always @(key or rst) 
 + if (!rst) ​            //​复位时led熄灭 
 + led = 1; 
 + else if(key == 0)      
 + led = ~led;   //​按键按下时led翻转 
 + else 
 + led = led; 
 +endmodule 
 +</​code>​ 
 +\\ 
 +未经过消抖的程序下载到小脚丫上会发现按键有时不能够控制led翻转，这是因为按键的抖动造成了led状态变化不可控，所以我们必须将抖动消除。下面是一种延时去抖的程序 
 + 
 <code verilog> <code verilog>
  
行 121: 行 160:
              ​else ​                                ​else ​                  
                  ​key_sec_pre <= key_sec; ​                              ​key_sec_pre <= key_sec; ​            
-             ​end ​    +         end      ​
-           end      ​+
        ​assign ​ key_pulse = key_sec_pre & (~key_sec); ​            ​assign ​ key_pulse = key_sec_pre & (~key_sec); ​    
                
行 154: 行 192:
 // Module Function:​进过按键消抖后控制led显示翻转 // Module Function:​进过按键消抖后控制led显示翻转
  
-module ​debounce ​(clk,​rst,​key,​led);​+module ​top (clk,​rst,​key,​led);​
  
         input             clk;         input             clk;
行 184: 行 222:
  
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-====引脚分配==== + 
--------+### 3. 引脚分配
 设置好复位键可消抖的按键，编译完成后下载，通过按键就可以翻转LED。你也可以定义多个按键控制多个LED，还可以比较不加按键消抖情况下实际的效果对比如何。 设置好复位键可消抖的按键，编译完成后下载，通过按键就可以翻转LED。你也可以定义多个按键控制多个LED，还可以比较不加按键消抖情况下实际的效果对比如何。
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行 194: 行 232:
 |led             ​|N13 ​             ^ |led             ​|N13 ​             ^
  
-====小结==== +### 4. 小结
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 在本实验学习了如何进行按键的消抖。在很多应用情况下我们必须采取消抖才能更好地控制逻辑。在下一个实验[[8. 计时控制|计时控制]]中我们将学习计时的显示和控制，在这里我们要用到按键的消抖以及数码管，我们甚至可以用小脚丫做一个计时器甚至电子表。 在本实验学习了如何进行按键的消抖。在很多应用情况下我们必须采取消抖才能更好地控制逻辑。在下一个实验[[8. 计时控制|计时控制]]中我们将学习计时的显示和控制，在这里我们要用到按键的消抖以及数码管，我们甚至可以用小脚丫做一个计时器甚至电子表。