基于VHDL语言的几种消抖电路的设计

基于VHDL语言的几种消抖电路的设计
基于 VHDL 语言的几种消抖电路的设计

2011-07-19 21:39:08 来源:21ic 关键字: 按键消抖 VHDL D 触发器型消抖电路




引言
按键开关是许多电子产品不可缺少的输入设备，在智能化电子产品中，按键开关作
为人机交互的主要器件之一，可以实现人机对话，完成各种功能操作，而机械式按键开关由
于其低成本、高可靠性被广泛使用。在按键操作时，机械触点的弹性及电压突跳等原因，在
触点闭合或开启的瞬间会出现电压抖动，实际应用中如果不进行处理将会造成误触发。常见
的硬件消抖方法有：利用电容的充放电原理；利用 RS 触发的保持功能；由同相器组成的积
分去抖电路；用反相器组成的翻转式去抖电路；不可重复触发单稳态等等。本文采用 VHDL
语言设计了几种按键开关的消抖电路。
1 计数器型消抖电路
1．1 计数器型消抖电路(一)
计数器型消抖电路(一)是设置一个模值为(N+1)的控制计数器，clk 在上升沿时，如果
按键开关 key_in='1'，计数器加 1，key_in='0'时，计数器清零。当计数器值为 2 时，key_out
输出才为 1，其他值为 0 时。计数器值为 N 时处于保持状态。因此按键 key_in 持续时间大
于 N 个 clk 时钟周期时，计数器输出一个单脉冲，否则没有脉冲输出。如果按键开关抖动产
生的毛刺宽度小于 N 个时钟周期，因而毛刺作用不可能使计数器有输出，防抖动目的得以
实现。clk 的时钟周期与 N 的值可以根据按键抖动时间由设计者自行设定。
 主要程序结构如下：




图 1 是 N 为 3 的波形仿真图，当按键持续时间大于 3 个时钟周期，计数器输出一个
单脉冲，其宽度为 1 个时钟周期，小于 3 个时钟周