vivado按键计数消抖法

### Vivado 中按键计数器消抖方法实现

在Vivado中实现按键计数器时，为了确保输入信号稳定可靠，通常需要对接收到的按键信号进行消抖处理。通过引入一段延迟时间来过滤掉因机械开关弹跳引起的瞬态噪声。

#### 使用状态机和计数器组合方式消除按键抖动

一种常见做法是在检测到按键按下之后启动一个定时器，在一定时间内持续监测该按键的状态变化情况。如果在这段时间内按键保持闭合，则认为是一次有效的按压操作；反之则忽略此次中断请求视为误触碰[^2]。

具体来说可以构建如下Verilog代码片段用于完成上述逻辑：

`timescale 1ns / 1ps
module debounce_counter(
    input wire clk,          // 主时钟源
    input wire reset_n,      // 复位信号 (低有效)
    input wire key_in,       // 原始未经过滤的按键输入
    output reg cnt_up        // 计数值加一控制端口
);

parameter DEBOUNCE_TIME = 27'd50_000_000; // 定义去抖周期为大约一秒（假设系统频率为50MHz）

reg [26:0] counter;
wire debounced_key;

always @(posedge clk or negedge reset_n) begin : proc_debounce
    if (!reset_n) begin
        counter <= 0;
        debounced_key <= 0;
    end else begin
        case ({key_in,counter >= DEBOUNCE_TIME})
            2'b00 : {debounced_key,counter} <= {1'b0,counter + 1}; // 当前处于释放状态且还未达到设定阈值
            2'b01 : {debounced_key,counter} <= {1'b1,DEBOUNCE_TIME}; // 已经超过等待期并确认按键被按下
            default : ;
        endcase
    end
end

// 对已经过滤后的按键事件响应部分
always @(posedge clk or negedge reset_n) begin : proc_cnt_ctrl
    if (!reset_n)
        cnt_up <= 0;
    else if(debounced_key && !cnt_up)// 只有当上一次不是上升沿的时候才允许再次触发
        cnt_up <= ~cnt_up;
end

endmodule

此模块首先利用内部计数器对原始按键输入进行了长达约1秒左右的时间窗口内的稳定性判断，只有连续稳定的高电平才会被认为是真正的按键动作，并据此更新最终输出给后续电路使用的干净无毛刺版本的按键信号。此外还加入了简单的防连击机制防止快速重复点击造成错误累加效果。