基于VHDL语言的按键消抖电路设计及仿真

文章摘要：3 按键消抖电路的仿真分析消抖电路的仿真图如图3所示。当复位信号Reset=‘0’时，状态机Key处在S0状态，同时以CLK的时钟频率采样按键输入信号Din的状态，当CLK第一次采样到Din为低电平时，此时可能发生了按键操作，随即状态机Key进入S1消抖延时状态，当延时结束时delay_end=‘1’(延时结束信号)，跟接着状态机KEY的S2，S3，S4连续三个状态对按键输入信号Din进行采样，当三个状态下采样到Din信号都是低电平，则转入S5状态，并产生按键确认信号Key_confirm=‘1’，同时在S5状态下等待按键释放，在此状态下当CLK时钟信号检测到Din为高电平时转回状态S0。因按

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　　3 按键消抖电路的仿真分析

　　消抖电路的仿真图如图3所示。当复位信号Reset=‘0’时，状态机Key处在S0状态，同时以CLK的时钟频率采样按键输入信号Din的状态，当CLK第一次采样到Din为低电平时，此时可能发生了按键操作，随即状态机Key进入S1消抖延时状态，当延时结束时delay_end=‘1’(延时结束信号)，跟接着状态机KEY的S2，S3，S4连续三个状态对按键输入信号Din进行采样，当三个状态下采样到Din信号都是低电平，则转入S5状态，并产生按键确认信号Key_confirm=‘1’，同时在S5状态下等待按键释放，在此状态下当CLK时钟信号检测到Din为高电平时转回状态S0。因按键释放瞬间也会发生抖动，所以由波形图可以看出，当按键释放瞬间由状态S5转回状态S0，在S0状态下，因按键抖动CLK时钟又检测到Din为低电平，随即转入S1进行消抖延时，经过S1的消抖延时后，按键已经稳定，Din为稳定的高电平，所以在状态S2检测到Din为高电平，则转入S0状态，到此时完成一次按键的操作，等待下一次按键操作，如果没有按键操作，即按键没按下，则一直保持在状态S0。

　　4 结 语

　　采用有限状态机方法设计按键消抖电路，再根据按键的特性设定合适的延时时间(一般10 ms)后，通过仿真分析及实验验证，能够起到很好的消抖效果，而且性能稳定，能确保每一次按键操作，产生一次按键确认，可广泛应用于可编程逻辑器件的键盘扫描设计中。

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