特權FPGA 按鍵消抖檢測程式碼

按鍵去抖的原因及其分類就不羅嗦了。

在這裡解釋一段程式碼，程式碼是網上找的，看了半天沒懂，無奈查了半天想了半天，終於明白了。。。

module sw_debounce(
clk,
rst_n,
sw1,
sw2,
sw3,
//output
led_d3,
led_d4,
led_d5
);
input clk;
input rst_n;
input sw1,sw2,sw3; //Active low
output led_d3;
output led_d4;
output led_d5;
// ---------------------------------------------------------------------------
// 通過降取樣對sw1~sw3 的輸入做低通濾波，將其高頻分量濾除,得到low_sw 值
// ---------------------------------------------------------------------------
reg [19:0] cnt;
always @ (posedge clk or negedge rst_n)
if (!rst_n)
cnt <= 20'd0;
else
cnt <= cnt + 1'b1;
reg [2:0] low_sw;
always @(posedge clk or negedge rst_n)
if (!rst_n)
low_sw <= 3'b111;
else if (cnt == 20'hfffff) //每隔20MS 檢測一次按鍵
low_sw <= {sw3,sw2,sw1};
// ---------------------------------------------------------------------------
// ---------------------------------------------------------------------------
reg [2:0] low_sw_r; //將low_sw 訊號鎖存一個時鐘週期，延時不是真的“鎖存”
always @ ( posedge clk or negedge rst_n )
if (!rst_n)
low_sw_r <= 3'b111;
else
low_sw_r <= low_sw;
wire [2:0] led_ctrl = low_sw_r[2:0] & ( ~low_sw[2:0]);
//當檢測到按鍵有下降沿變化時，代表該按鍵被按下，按鍵有效
reg d1;
reg d2;
reg d3;
always @ (posedge clk or negedge rst_n)
if (!rst_n)
begin
d1 <= 1'b0;
d2 <= 1'b0;
d3 <= 1'b0;
end
else
begin
if ( led_ctrl[0] ) d1 <= ~d1;
if ( led_ctrl[1] ) d2 <= ~d2;
if ( led_ctrl[2] ) d3 <= ~d3;
end
assign led_d5 = d1 ? 1'b1 : 1'b0;
assign led_d3 = d2 ? 1'b1 : 1'b0;
assign led_d4 = d3 ? 1'b1 : 1'b0;
具體原理：通常，按鍵抖動會產生10--20MS 的毛刺，因此要做的實際上就是在20MS 中取樣一次，當
檢測到按鍵下降沿的時候，就認定按下，其他狀態忽略。採用 50MHz 晶振，時鐘週期是20ns，
else if (cnt == 20'hfffff) //每隔20MS 檢測一次按鍵
low_sw <= {sw3,sw2,sw1};
reg [2:0] low_sw_r; //將low_sw 訊號鎖存一個時鐘週期，延時不是真的“鎖存”
always @ ( posedge clk or negedge rst_n )
if (!rst_n)
low_sw_r <= 3'b111;
else
low_sw_r <= low_sw;
wire [2:0] led_ctrl = low_sw_r[2:0] & ( ~low_sw[2:0]);
//當檢測到按鍵有下降沿變化時，代表該按鍵被按下，按鍵有效
個人覺得，鎖存一個時鐘週期， 在 FPGA 裡的應用實在是太多了，幾乎所有的程式都要用到，作用無非
是防止競爭冒險，將一個訊號延遲一個時鐘週期（low_sw_r[2:0]），原來的訊號取反（~low_sw[2:0]），2
個訊號與一下，便可以檢測到一個下降沿的變化，從而產生一個寬度為一個時鐘週期（20ns）的脈衝，然
後將這個脈衝作為控制訊號去控制別的程式。。。

   上面都是轉自一位兄弟的部落格，我在這裡解釋一下關於鎖存一個週期是怎麼回事。這裡的所存是通過非阻塞語句實現的，always塊是並行的，同時執行，非阻塞語句的賦值是先計算所有等式右邊的表示式的值，然後一齊賦值，在計算期間，也就是在always塊結束以前，等式左邊等待賦值的變數仍然保持原來的值，這樣，第二級鎖存器low_sw_r所存的永遠是low_sw上一次的值，這樣就實現了將訊號鎖存一個週期。

　　wire [2:0] led_ctrl = low_sw_r[2:0] & ( ~low_sw[2:0]);這是一個很經典的下降沿檢測語句。因為非阻塞賦值語句，low_sw_r中是low_sw上一個週期的值，將其與這個週期的low_sw取反後相與，就得到按鍵是否按下的檢測結果，0是沒按下，1是按下。

轉載自：http://www.cnblogs.com/lamapig/archive/2010/10/03/1841537.html

    https://www.cnblogs.com/chengqi521/p/6149714.html