按键消抖的原理和基于verilog的消抖设计 软件设计, 实际应用, 电子设备, 示波器, 机械

yuyang911220

按键开关是各种电子设备不可或缺的人机接口。在实际应用中，很大一部分的按键是机械按键。在机械按键的触点闭合和断开时，都会产生抖动，为了保证系统能正确识别按键的开关，就必须对按键的抖动进行处理。
在系统设计中，有各种各样的消除按键抖动的设计方法，硬件电路和软件设计都很成熟。不过我们这里要从另外一个角度来讨论按键的消抖，并给出一个用verilog给出一个具体的实现。
首先，看一个普通的机械按键的触点在闭合与断开时的波形（用示波器抓取）。
下面的四张图都是按键在闭合的时候抓到的波形。可以看到两个明显的趋势：
1. 按键在几个us之内就可以达到稳定状态，从高电平转换到底电平；
2. 在高电平转换到低电平的过程中，触点有非常明显的抖动。

下面的两张图是按键在断开的时候抓到的波形。也可以看到两个明显的趋势：
1. 按键的变化趋势比较缓慢，从低电平变为高电平需要大概10~20ms的时间；
2. 按键断开时没有闭合时那么大的抖动

下面两张图是用手迅速闭合按键然后就断开时，按键的输出波形。