如何使用可編程邏輯為按鈕輸入消抖:一個(gè)有效的消抖邏輯電路

可編程邏輯具有傳統(tǒng)分立 IC 無法提供的靈活性。 借助現(xiàn)成的開發(fā)工具，可輕松使用現(xiàn)場可編程門陣列和復(fù)雜可編程邏輯器件創(chuàng)建應(yīng)用特定型功能。 按鈕開關(guān)輸入消抖便是此類功能的一個(gè)例子。

下圖 1 說明了一個(gè)有效的消抖邏輯電路。 此電路持續(xù)將按鈕的邏輯電平記錄到 FF1 然后記錄到 FF2，使得 FF1 和 FF2 始終存儲(chǔ)此按鈕的最后兩個(gè)邏輯電平。 當(dāng)這兩個(gè)值在指定的時(shí)間內(nèi)保持相等時(shí)，啟用 FF3，并通過它將穩(wěn)定值記錄到結(jié)果輸出。

圖 1： 邏輯電路消抖

XOR 門和 N 位計(jì)數(shù)器完成定時(shí)。 如果按鈕的電平發(fā)生變化，則 FF1 和 FF2 的值在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)不同，從而通過 XOR 門清零 N 位計(jì)數(shù)器。 如果按鈕的電平不變（即，如果 FF1 和 FF2 處于相同的邏輯電平），則 XOR 門會(huì)釋放計(jì)數(shù)器的同步清零功能，并且計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)器持續(xù)按此方式遞增，直至其 (1) 達(dá)到指定的時(shí)間并啟用輸出寄存器，或 (2) 因按鈕的邏輯電平尚未穩(wěn)定而被 XOR 門中斷并清零。

計(jì)數(shù)器的大小決定了驗(yàn)證按鈕穩(wěn)定性所需的時(shí)間。 當(dāng)計(jì)數(shù)器遞增至其進(jìn)位輸出位被斷言時(shí)，將會(huì)自行停止遞增并啟用輸出寄存器 FF3。 電流將保持此狀態(tài)，直至另一個(gè)按鈕值被記錄到 FF1，從而通過 XOR 門清零計(jì)數(shù)器。