[笔记].独立按键消抖的改进.[Verilog]

引子

先前的[笔记].一种独立键盘消抖的Verilog写法.[Verilog]是针对4个按键写的。今天我略为改动下，改成参数化，已验证，非常好用。

代码

key_debounce.v

module key_debounce
#(parameter KEY_WIDTH = 4)
(
  input                    i_clk,
  input                    i_rst_n,
  input      [KEY_WIDTH:1] i_key,       // 按下为0，松开为1
  output reg [KEY_WIDTH:1] o_key_val    // 键值
);  

//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
reg [KEY_WIDTH:1] key_samp1, key_samp1_locked;

// 将i_key采集至key_samp1
always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)
  if(!i_rst_n) 
    key_samp1 <= {KEY_WIDTH{1'b1}};
  else         
    key_samp1 <= i_key;

// 将key_samp1锁存至key_samp1_locked
always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)
  if(!i_rst_n) 
    key_samp1_locked <= {KEY_WIDTH{1'b1}};
  else         
    key_samp1_locked <= key_samp1;
//--------------------------------------

//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
wire [KEY_WIDTH:1] key_changed1;

// 当key_samp1的某些位由1变为0时
// key_changed1的某些位由0变为1，只维持一个时钟周期
assign key_changed1 = key_samp1_locked & (~key_samp1); 
//--------------------------------------


//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
reg [19:0] cnt;

// 一旦有按键按下，cnt立即被清零
always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)
  if(!i_rst_n)
    cnt <= 20'h0;
  else if(key_changed1)
    cnt <= 20'h0;
  else
    cnt <= cnt + 1'b1;
//--------------------------------------


//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
reg [KEY_WIDTH:1] key_samp2, key_samp2_locked;

// 只有当按键不变化（不抖动），且维持20ms以上时
// 才将i_key采集至key_samp2
always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)
  if(!i_rst_n)
    key_samp2 <= {KEY_WIDTH{1'b1}};
  else if(cnt == 20'hF_FFFF)            // 0xFFFFF/50M = 20.9715ms
    key_samp2 <= i_key;

// 将key_samp2锁存至key_samp2_locked
always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)
  if(!i_rst_n)
    key_samp2_locked <= {KEY_WIDTH{1'b1}};
  else
    key_samp2_locked <= key_samp2;
//--------------------------------------

//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
wire [KEY_WIDTH:1] key_changed2;

// 当key_samp2的某些位由1变为0时
// key_changed2的某些位由0变为1，只维持一个时钟周期
assign key_changed2 = key_samp2_locked & (~key_samp2); 
//--------------------------------------


//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
// 每次按键稳定后，输出键值
// 按下为0，松开为1
always @ (posedge i_clk, negedge i_rst_n)
  if(!i_rst_n)
    o_key_val <= {KEY_WIDTH{1'b1}};
  else
    o_key_val <= ~key_changed2;
//--------------------------------------

endmodule 

解析

关键是如何正确使用全局参数。第2行，在module名和moudule的I/O中间声明一些参量；同声明moudule的I/O一样，声明多个参量，使用逗号隔开；注意小括号末尾无需分号。第16行及以下类似行，先前是key_samp1 <= 4'hF，现在怎么写呢？复制KEY_WIDTH个1'b1即可：key_samp1_locked <= {KEY_WIDTH{1'b1}}。

参考

1 Quartus II->Edit->Insert Template..