键盘的检测与消抖

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键盘的检测与消抖 [复制链接]

FPGA学习真在进行中，有很多值得分享的东西！
按键的检测与消抖是处理非编码键盘必须考虑的一部分。
在单片机中主要通过延时来消抖，通过while循环不断读
端口，确保键盘被松开。但是这样会影响系统的效率。
在FPGA中键盘的消抖与检测主要通过“脉冲边缘检测法”
进行消抖和读数据。
具体原理如下：不停的读取端口，假设读取的序列为:按下表示为0，没有按下就是1。
将数据存入另一个寄存器。根据数电知识，存入数据会存在一个时钟的移动。
原寄存器：     1111     1111    1111    1110    1110    1110      1111     1111
新存入寄存器：            1111    1111    1111    1110    1110      1110     1111    1111
对原寄存器取反：0000     0000    0000    0001    0001    0001      0000     0000        
将新寄存器与取反以后的寄存器进行按位与：
                           0000    0000    0001    0000    0000      0000     0000
                                          1就说明了有按键按下，在检测是还可以用于判断哪个键被按下。
这样按键的检测到的时间是一按下就会检测到，而不是松开时。同时不会出现松开过程的干扰。
   
这样就会看见这样在按键以后存在一个脉冲，也就是1，那个1可以表示有按键被按下，而且是在按下的瞬间就能检测到。
这样延时20ms左右再次用同样的方法检测确定那个键被按下。
这样也就实现了键盘的消抖和检测，不会每次都检测，只有有检测到有按键按下的脉冲才会判断哪个键被按下。
注意的是:新存入寄存器的数据是原寄存器上个时钟的数值（寄存器的基本原理）
取反电路时组合电路，不会出现时延：因此出现上面的序列表。即取反的值与原寄存器值对齐。
具体的Veilog HDL实现有：
reg [3:0] key_press;
        
        //用于存放和读取按键的值，设置为reg可以写又可以读。key_press相当于原寄存器
        always@(posedge clk or negedge rst_n)
                if(!rst_n)
                        key_press <= 4'b1111;//复位
                else
                        key_press <={sw4_n,sw3_n,sw2_n,sw1_n};
                        
        reg[3:0] key_press_r;
        
        //每个时钟周期的上升沿将low_sw信号锁存到low_press_r中，low_press_r相当于新寄存器
        always@(posedge clk or negedge rst_n)
                if(!rst_n)
                        low_press_r <= 4'b1111;
                else
                        key_press_r <= key_press;
        wire[3:0] key_pressed = key_press_r & (~key_press);//实现检测是否有键按下，同时可以实现哪个键被按下。
最后一句代码，关键要注意两个寄存其中的时序关系。
但是这个方法，只能检测对于按下为低电平的电路，对于按下为高电平的，不能实现，因为只能在松开过程检测到有按键按下。

CSCL

路过学习一下！

wall_e

我这阵子刚好遇到键盘消抖的问题。刚刚看了版主的文章，感觉是柳暗花明又一村。

overfly_lee

楼主此法不错