簡單的說,進入了電子,不管是學純模擬,還是學單片機,DSP、ARM等處理器,或者是我們的FPGA,一般沒有不用到按鍵的地方。按鍵:人機交互控制,主要用於對系統的控制,信號的釋放等。因此在這裡,FPGA上應用的按鍵消抖動,也不得不講!
通常的按鍵所用開關為機械彈性開關。由於機械觸電的彈性作用,按鍵在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動。鍵抖動會引起一次按鍵被誤讀多次。為了確保CPU對鍵的一次閉合僅作一次處理,必須去除抖動。 消除抖動的方法有硬件和軟件兩種方法。硬件方法常用RS觸發器電路。軟件方法是當檢測出鍵閉合後執行一個10ms~20ms的延時程序,再一次檢測鍵的狀態,如仍保持閉合狀態,則確認真正有鍵按下。
一、為什麼要消抖動
如上圖所示,在按鍵被按下的短暫一瞬間,由於硬件上的抖動,往往會產生幾毫秒的抖動,在這時候若採集信號,勢必導致誤操作,甚至系統崩潰;同樣,在釋放按鍵的那一刻,硬件上會相應的產生抖動,會產生同樣的後果。因此,在模擬或者數字電路中,我們要避免在最不穩定的時候採集信號,進行操作。
對此一般產用消抖動的原理。一般可分為以下幾種:
(1)延時
(2)N次低電平計數
(3)低通濾波
在數字電路中,一般產用(1)(2)種方法。後文中將詳細介紹。
二、各種消抖動
1. 模擬電路按鍵消抖動
對於模擬電路中,一般消抖動用的是電容消抖動或者施密特觸發等電路,再次不做具體介紹。
2. 單片機中按鍵消抖動
對於單片機中的按鍵消抖動,本節Bingo根據自己當年寫過的單片機其中的一個代碼來講解,代碼如下所示:
unsigned char key_sCAN(void)
{
if(key == 0) //檢測到被按下
{
delay(5); //延時5ms,消抖
if(key != 0)
retrurn 0; //是抖動,返回退出
while(!key1); // 確認被按下,等下釋放
delay(5); //延時5ms,消抖
while(!key1); //確認被釋放
return 1; //返回按下信號
}
return 0; //沒信號
}
針對以上代碼,消抖動的順序如下所示:
(1)檢測到信號
(2)延時5ms,消抖動
(3)繼續檢測信號,確認是否被按下
a) 是,則開始等待釋放
b) 否,則返回0,退出
(4)延時5ms,消抖動
(5)確認,返回按下信號,退出
當然在單片機中也可以循環計數來確認是否被按下。
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