按键去抖动
一、实验目的
1、学习基于VHDL 描述状态机的方法；
2、学习 VHDL 语言的规范化编程，学习按键去抖动的原理方法。
二、实验平台
微机一台（Windows XP 系统、安装QuartusⅡ等相关软件）、CPLD 学习板一块、5V 电源线一个、下载线一条。
三、设计要求
机械式轻触按键是常用的一种外围器件，由于机械原因导致的抖动会使得按键输入出现毛
刺。设计一个按键去抖动电路，并用按键作为时钟，结合计数器观察去抖动前后的效果有什么不同。
四 设计方案
思路提示：按键去抖动通常采用延时判断的方法，去除按键过程中出现的毛刺。其实现过程是：当查询到按键按下时，延时一段时间再去判断按键是否仍然被按下，若是则此次按键有
效，否则看作是干扰。这可以利用状态机来实现，
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity qudou is
port(
clk, en: in std_logic;
sp: out integer range 0 to 7);
end qudou ;
architecture behave of qudou is
type state is (S0,s1,s2); signal z: std_logic;
signal q: integer range 0 to 2;
signal a: integer range 0 to 7;
signal s: state;
begin
p1:process(clk)
begin
一种软件去除键抖动的方法
一种软件去除键抖动的方法
摘要：单片机控制系统中大多使用控制键来实现控制功能。消除按键瞬间的抖动是设计者必须要考虑的问题。本文介绍一种很实用的软件去抖动方法，它借助于单片机内的定时中断资源，只要运算一下逻辑表达就完成了去抖动。这个方法效率高，不耗机时且易实现。文中使用的逻辑表达式由简单卡诺图和真值表推出，使该方法的机理容易理解。文中还提供用C51单片机编程语言编写的实用例程。
关键词：单片机键处理控制系统去抖动键盘 概述 在单片机控制系统中，通过按键实现控制功能是很常见的。对按键处理的重要环节是去抖动，包括去除按下和抬起瞬间的抖动。去抖动的方法有很多种，如使用R-S触发器的硬件方法、运用不同算法的各种软件方法等。硬件方法会增加成本和体积，对于按键较多的矩阵式键盘，会用硬件方法；软件方法用的比较普遍，但有一种加固定延时的去抖动法效率最低，它以无谓地耗费机时来实现去抖动。 此处介绍的是一种软件方法。简单说来是一种运算法，配合定时中断读取按键，通过运算逻辑表达式：
Keradyn=KtempKinput+Kreadyn-1(Ktemp⊙Kinput)(1) Ktemp=Kinput(2) 可以获得消除抖动的按键消息。这种方法效率高，不需耗时的循环等待，而且算法简单、使用方便。 一、基本原理 由于按键的按下与抬起都会有10～20ms的抖动毛刺存在，因此，为了获取稳定的按键信息，须要避开这段抖动期。 设置3个变量Kready、Ktemp和Kinput，并设置定时中断周期为20ms。在定时中断服务程序中读取按键，并把读取的数据存于变量Kinput中。变量Kready中是所需要的稳定的按键信息；Ktemp是中间变量，它的值是上一次的Kinput。 根据当前按键的状态，考虑到Kready中是20ms抖动后的有效键信息，则Kready、Ktemp和Kinput之间，在不同时刻的状态关系如表1所列。 表1 时刻KreadyKtempKinput1000200130104001511161117110810191101000011000 时刻1为没有键按下的初始状态；时刻2的Kinput为1，但时刻3的Kinput又变为0，说明时刻2的Kinput为1并不是有键按下，可能只是干扰，所以Kreqdy为0；时刻4同时刻2的情况类似，但是时刻4和时刻5时Kinput都为1，说明有按键按下，在时刻5时Kready为1；虽然时刻7时Kinput为0，但时刻5、6、
按键消抖
无论Nexys4开发板还是zedboard开发板，开发板上的按钮和拨动开关都是
机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键
开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及
断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，为了不产生这种现象而作的措施就是按键消
抖。
在时序逻辑电路中，我们通常需要手动产生一个上升沿或者一个下降沿，如
将拨动开关拨上去（由0到1），这样就产生了一个上升沿；吧拨动开关从上面
拨下来（由1到0），这样就产生了一个下降沿。如果开关有机械抖动的话，那么
将开关从下拨到上或从上拨到下面，就会产生若干个上升沿或下降沿，如图1，
这样电路就会产生意想不到的情况。因此，如果将拨动开关当作时钟使用，必须
对其进行消抖。 抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为20ms左右。
图1 按键抖动图
消抖是为了避免在按键按下或是抬起时电平剧烈抖动带来的影响。按键的
消抖，可用硬件或软件两种方法。
硬件消抖 在键数较少时可用硬件方法消除键抖动。图2所示的RS触发器为常用的硬
件去抖电路。
图2 利用RS触发器消除按键抖动
图中两个“与非”门构成一个RS触发器。当按键未按下时，输出为0;当
键按下时，输出为1。此时即使用按键的机械性能，使按键因弹性抖动而产生
瞬时断开（抖动跳开B），只要按键不返回原始状态A，双稳态电路的状态不改
变，输出保持为0，不会产生抖动的波形。也就是说，即使B点的电压波形是
抖动的，但经双稳态电路之后，其输出为正规的矩形波。
软件消抖
如果按键较多，常用软件方法去抖，即检测出键闭合后执行一个延时程
序，20ms左右的延时，让前沿抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭
合状态电平，则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后，也要给20ms左右
的延时，待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。 一般来说，软件消抖的方法是不断检测按键值，直到按键值稳定。实现方
单片机按键消抖的方法，硬件软件都可以实现
不管设计一个什么作品，按键总是少不了的，对于按键你知道那些呢？
通常的按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。
图1
抖动时间
抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5ms～10ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。
按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定的，一般为零点几秒至数秒，大家可以用示波器测试一下。键抖动会引起一次按键被误读多次。为确保CPU对键的一次闭合仅作一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时读取键的状态，并且必须判别到键释放稳定后再作处理。
下面是两种消抖方法：
一、 硬件消抖 ：
按键防抖电路控制电路
所示利用RC 积分电路来达成杂波的滤除与波形修整的电路(如图1 )。
在S1 ON 的瞬间由于接触弹跳的关系，会使A 点电压呈现高速的断续现象，再S1 OFF时亦然，详（如图2所示），然而由于电容两端电压需由电压经电阻慢慢充电才会上升，使得B 点电位缓步上升情形：S1 OFF 时亦然，电容电压经R 放电，使B 点电压缓缓下降。此一变化，经史密特反相修整后，可得一标准负脉波输出，如波形图C 点所示。
用其他的各类触发器，锁存器亦可达到消抖效果。
二、 软件消抖 ：
