按键消抖

用Verilog实现按键抖动消除电路，抖动小于15ms，输入时钟12MHz。

module debounce(
    input clk,
    input rst_n,
    input key_in,
    output key_out
    );

//按键原始值为1，按下后为0；    
reg [1:0] key_in_r;
reg [20:0] cnt;  //15ms/(1/12Mhz)≈180000，取21位存储

//检测抖动
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        key_in_r <= 1'b0;
    else
        key_in_r <= {key_in_r[0],key_in};
end

assign change = ((~key_in_r[1] & key_in_r[0]) | (key_in_r[1] & ~key_in_r[0]));

//抖动产生后开始计数

always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        cnt <= 21'b0;
    else if(change == 1)
        cnt <= 21'b0;
    else
        cnt <= cnt + 1;
end

//计数到抖动结束后，将key_in赋给key_out

always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        key_out <= 1;
    else if(cnt == 21'd180000 - 1)
        key_out <= key_in;
    else
        key_out <= key_out;
end

endmodule

//仿真文件
module tb();
logic clk, rst_n, key_in, key_out;
rebounce rebounce(clk, rst_n, key_in, key_out);
initial begin clk=0; forever #5 clk=~clk; end
initial begin rst_n=0; #30 rst_n=1; end
initial begin
key_in=1;
#30 key_in=0;
#10 key_in=~key_in;
#10 key_in=~key_in;
#10 key_in=~key_in;
#10 key_in=~key_in;
#10 key_in=0;
#2000_0000
key_in=1;
#10 key_in=~key_in;
#10 key_in=~key_in;
#10 key_in=~key_in;
#10 key_in=~key_in;
key_in=1;
end
endmodule