按键消抖程序及testbench程序

下面是一个简单的按键消抖程序及testbench程序的示例，你可以参考下面的代码：

module debounce(
    input clk,
    input btn,
    output reg stable_btn
);

parameter CNT_WIDTH = 3;
reg [CNT_WIDTH-1:0] cnt;
reg [CNT_WIDTH-1:0] cnt_max = 3'b001;

always @(posedge clk) begin
    if (btn == 1'b0) begin
        if (cnt < cnt_max) begin
            cnt <= cnt + 1;
        end else begin
            stable_btn <= 1'b0;
        end
    end else begin
        if (cnt > 0) begin
            cnt <= cnt - 1;
        end else begin
            stable_btn <= 1'b1;
        end
    end
end

endmodule

module debounce_tb;

parameter CNT_WIDTH = 3;

reg clk;
reg btn;
wire stable_btn;

debounce uut (
    .clk(clk),
    .btn(btn),
    .stable_btn(stable_btn)
);

initial begin
    clk = 1'b0;
    btn = 1'b1;
    #10 btn = 1'b0;
    #5 btn = 1'b1;
    #5 btn = 1'b0;
    #5 btn = 1'b1;
    #5 btn = 1'b0;
    #5 btn = 1'b1;
end

always #5 clk = ~clk;

initial begin
    $monitor($time, " clk=%b btn=%b stable_btn=%b", clk, btn, stable_btn);
end

endmodule

这里使用了一个名为`debounce`的模块来实现按键消抖功能，模块包含三个输入和输出端口：

- `clk`：时钟信号。
- `btn`：按键信号。
- `stable_btn`：经过消抖后的按键信号。

在模块内部，我们使用了一个寄存器`cnt`来记录按键持续时间，每当检测到按键按下时，就将`cnt`加1，直到计数器达到一个最大值`cnt_max`，此时认为按键已经稳定按下，将`stable_btn`的值设置为0；当检测到按键弹起时，就将`cnt`减1，直到计数器减到0，此时认为按键已经稳定弹起，将`stable_btn`的值设置为1。

testbench程序中，我们使用了一个时钟信号和一个按键信号，并且在不同的时间点改变按键信号的值。在每个时钟上升沿时，我们会打印出当前的时钟、按键和稳定按键信号的值，以便观察按键消抖的效果。