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标题: 详解MCU独立按键消抖，原因、方法统统都有 [打印本页]

作者: yuchengze 时间: 2018-4-25 22:16 标题: 详解MCU独立按键消抖，原因、方法统统都有

一、为什么要消抖动
在按键被按下的短暂一瞬间，由于硬件上的抖动，往往会产生几毫秒的抖动，在这时候若采集信号，势必导致误操作，甚至系统崩溃;同样，在释放按键的那一刻，硬件上会相应的产生抖动，会产生同样的后果。因此，在模拟或者数字电路中，我们要避免在最不稳定的时候采集信号，进行操作。
对此一般产用消抖动的原理。一般可分为以下几种：
(1)延时
(2)N次低电平计数
(3)低通滤波
在数字电路中，一般产用(1)(2)种方法。后文中将详细介绍。
二、各种消抖动
1. 模拟电路按键消抖动
对于模拟电路中，一般消抖动用的是电容消抖动或者施密特触发等电路，再次不做具体介绍。

2. 单片机中按键消抖动
对于单片机中的按键消抖动，本节Bingo根据自己当年写过的单片机其中的一个代码来讲解，代码如下所示：
unsigned char key_sCAN(void)
{
if(key == 0) //检测到被按下
{
delay(5); //延时5ms，消抖
if(key != 0)
retrurn 0; //是抖动，返回退出
while(!key1); // 确认被按下，等下释放
delay(5); //延时5ms，消抖
while(!key1); //确认被释放
return 1; //返回按下信号
}
return 0; //没信号
}
针对以上代码，消抖动的顺序如下所示：
(1)检测到信号
(2)延时5ms，消抖动
(3)继续检测信号，确认是否被按下
a) 是，则开始等待释放
b) 否，则返回0，退出
(4)延时5ms，消抖动
(5)确认，返回按下信号，退出
当然在单片机中也可以循环计数来确认是否被按下。Bingo认为如此，太耗MCU资源，因此再次不做讲述。
3. FPGA中的按键消抖动
对于FPGA中的消抖动，很多教科书上都没有讲述。但Bingo觉得这个很有必要。对于信号稳定性以及准确性分析，按键信号必须有一个稳定的脉冲，不然对系统稳定性有很大的干扰。
此处Bingo用两种方法对FPGA中按键消抖动分析。其中第一种是通过状态机的使用直接移植以上MCU的代码，这个思想在FPGA状态机中很重要。第二种，通过循环n次计数的方法来确认是否真的被按下，这种方法很实用在FPGA这种高速并行器件中。
(1)利用状态机移植MCU按键消抖动
此模块由Bingo无数次修改测试最后成型的代码，在功能上可适配n个按键，在思想上利用单片机采用了单片机消抖动的思想。具体代码实现过程请有需要的自行分析，本模块移植方便，Verilog代码如下所示：
/*************************************************
* Module Name : key_scan_jitter.v
* Engineer : Crazy Bingo
* Target DevICe : EP2C8Q208C8
* Tool versions : QUARTus II 11.0
* Create Date : 2011-6-26
* Revision : v1.0
* DescripTIon :
**************************************************/
module key_scan_jitter
#(
parameter KEY_WIDTH = 2
)
(
input clk,
input rst_n,
input [KEY_WIDTH-1:0] key_data,
output key_flag,
output reg [KEY_WIDTH-1:0] key_value
);
reg [19:0] cnt; //delay_5ms(249999)
reg [2:0] state;
//-----------------------------------
always @(posedge clk or negedge rst_n)

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