按键消抖的verilog实现

按键消抖是指在按键输入时，由于机械原因，会出现瞬间接通和断开的现象，这可能会导致系统误判按键输入。因此，在数字电路中，需要对按键信号进行消抖处理，以确保稳定地检测按键输入。

以下是一种基于 Verilog 的按键消抖实现方式：

module button_debounce (
  input wire button, // 输入按键信号
  output reg debounced_button // 输出去抖后的按键信号
);

  // 定义状态枚举类型
  typedef enum logic [1:0] {
    IDLE, // 空闲状态
    PRESS_CHECK, // 按键按下检测状态
    RELEASE_CHECK // 按键释放检测状态
  } state_t;

  // 定义状态寄存器和计数器
  reg [1:0] state = IDLE;
  reg [15:0] count = 0;

  // 状态机
  always @(posedge button) begin
    case(state)
      IDLE: begin
        debounced_button <= 0; // 输出低电平
        if (button == 1'b1) begin
          count <= 0; // 计数器清零
          state <= PRESS_CHECK; // 进入按键按下检测状态
        end
      end
      PRESS_CHECK: begin
        if (button == 1'b0) begin
          state <= IDLE; // 按键未按下，返回空闲状态
        end else if (count == 16'd9999) begin
          debounced_button <= 1; // 按键按下稳定，输出高电平
          count <= 0; // 计数器清零
          state <= RELEASE_CHECK; // 进入按键释放检测状态
        end else begin
          count <= count + 1; // 计数器累加
        end
      end
      RELEASE_CHECK: begin
        if (button == 1'b1) begin
          state <= IDLE; // 按键未释放，返回空闲状态
        end else if (count == 16'd9999) begin
          debounced_button <= 0; // 按键释放稳定，输出低电平
          count <= 0; // 计数器清零
          state <= PRESS_CHECK; // 进入按键按下检测状态
        end else begin
          count <= count + 1; // 计数器累加
        end
      end
    endcase
  end

endmodule

该实现方式采用状态机的方式，将按键消抖分为三个状态：空闲状态、按键按下检测状态和按键释放检测状态。在每个状态下，都会根据输入的按键信号进行相应的操作，同时使用计数器来进行稳定时间的计算。当计数器达到一定的值时，认为按键信号稳定，输出消抖后的按键信号。