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標題: 基于FPGA的按鍵消抖源代碼 [打印本頁]
作者: wt254720282    時間: 2017-6-11 14:52
標題: 基于FPGA的按鍵消抖源代碼
完整代碼下載：
正確程序段.docx (31.06 KB, 下載次數: 14)

在FPGA中，基于下面的程序，理解如下：在這個程序里檢測按鍵是否按下的方法是脈沖邊沿檢法。第一次檢測到后，啟動20ms計數器，時間到后再檢測。這里的檢測方法跟脈沖邊沿檢測法有異曲同工之處，FPGA過20ms檢測按鍵是否按下，存儲檢測到的值，并且按位取反與前一個20ms檢測的值相與，得到一個值，如果為1，則判斷按鍵按下，否則則無按下。           
                          FPGA按鍵的理解示意圖
    其中key_an寄存器的功能是檢測第一次的“按下”，是cnt的啟動標志位。通過也能濾除干擾信號。led_ctrl是確實有按鍵按下的信號，維持一個時鐘周期。


`timescale 1ns/1ns
module sw_xiaodou(
    clk,  
    rst_n,
    sw1_n,
    sw2_n,
sw3_n,
sw4_n,
    //output
    led_d1,
led_d2,
led_d3，
    led_d4
    );
  input   clk;  //主時鐘信號50MHz
  input   rst_n; //復位信號低有效。可將其綁為開關開關撥下有效。
  input   sw1_n,sw2_n,sw3_n，Sw4_n; //三個獨立按鍵低表示按下
  output  led_d1,led_d2,led_d3,led_d4; //發光二極管分別由按鍵控制

// ----------------------------------------------------------------

reg[3:0] key_rst;  

always @(posedge clk  or negedge rst_n)

    if (!rst_n) key_rst <= 4'b1111;

else key_rst <= {sw4_n,sw3_n,sw2_n,sw1_n};

reg[3:0] key_rst_r;       //每個時鐘周期的上升沿將low_sw信號鎖存到low_sw_r中

always @ ( posedge clk  or negedge rst_n )

    if (!rst_n) key_rst_r <= 4'b1111;

    else key_rst_r <= key_rst;


//當寄存器key_rst由1變為0時，key_an的值變為高，維持一個時鐘周期

wire[3:0] key_an = key_rst_r & ( ~key_rst); //檢測到按下的第一次（cnt的啟動信號）


  reg [19:0]  cnt; //計數寄存器
  always @ (posedge clk  or negedge rst_n)/*always塊 clk時鐘的上升沿
                                     和rst_n復位信號的下降沿觸發執行*/
    if (!rst_n)   /*異步復位rst_n為低電平即rst_n為高電平時。*/
      cnt <= 20'd0;/*cnt付初值為0*/
else
  if(key_an) cnt <=20'd0;
    else  
      cnt <= cnt + 1'b1;/*cnt計數器自加1*/

  reg  [3:0] low_sw;
always @(posedge clk  or negedge rst_n)/*同上一個always*/
    if (!rst_n)
      low_sw <= 4'b1111;/*賦初值為1111*/
    else if (cnt == 20'hfffff) /*滿20ms將按鍵值鎖存到寄存器low_sw
                         中20‘hfffff=’d1048575  t=1/48000000*1048575=0.021s*/
      low_sw <= {sw4_n,sw3_n,sw2_n,sw1_n};/*將按鍵sw3_n.sw2_n,sw1_n,用位拼
                                 接符{   }拼接為一個三位的數傳給low_sw*/

  // ---------------------------------------------------------------------------

  reg  [3:0] low_sw_r;  /*每個時鐘周期的上升沿將low_sw信號鎖存到low_sw_r中*/
  always @ ( posedge clk  or negedge rst_n )
    if (!rst_n)
      low_sw_r <= 4'b1111;/*初值為1111*/
else
      low_sw_r <= low_sw;

   /*當寄存器low_sw由1變為0時led_ctrl的值變為高維持一個時鐘周期 */
  wire [3:0] led_ctrl = low_sw_r[3:0] & ( ~low_sw[3:0]);/*找出變化的鍵存到led_ctrl中*/

  reg d1;
  reg d2;
  reg d3;
  reg d4;
always @ (posedge clk or negedge rst_n)
    if (!rst_n)
      begin
        d1 <= 1'b0;
        d2 <= 1'b0;
        d3 <= 1'b0;
        d4 <= 1'b0;
      end
    else  
      begin  //某個按鍵值變化時LED將做亮滅翻轉
        if ( led_ctrl[0] ) d1 <= ~d1;  
        if ( led_ctrl[1] ) d2 <= ~d2;
        if ( led_ctrl[2] ) d3 <= ~d3;
        if ( led_ctrl[3] ) d4<= ~d4;
      end

  assign led_d4 = d1 ? 1'b1 : 1'b0;  //LED翻轉輸出
  assign led_d3 = d2 ? 1'b1 : 1'b0;
  assign led_d2 = d3 ? 1'b1 : 1'b0;
  assign led_d1 = d4 ? 1'b1 : 1'b0;
endmodule






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