單次脈沖發生器電路圖設計（五）

1、按鍵消抖電路原理

為了使按鍵消抖電路模塊簡潔，移植性好，在此用計數器的方式實現按鍵消抖的功能。

計數器模值n根據抖動信號的脈沖寬度和采樣脈沖信號CLK的周期大小決定。計數模值n=延時／脈沖信號采樣周期。一般按鍵抖動時間為5～10ms，甚至更長。筆者用的開發板提供的系統時鐘為24MHz，按公式計算，當計數器模值取20位，計數到219即h80000時，大約延時22ms。計數期間認為是按鍵的抖動信號，不做采樣；計數器停止計數，認為采樣信號為穩定按鍵信號。這樣就可以把按鍵時間小于22ms的抖動信號濾掉。

引入一個采樣脈沖信號CLK，并輸入按鍵信號KEY。KEY輸入低電平，計數器開始做加法計數，當計數到h80000即計數器中最高位Q19為1，計數器停止計數，輸出Q19，作為按鍵的穩定輸出，計數期間Q19輸出為0；KEY輸入高電平，計數器清零，Q19輸出為0。所以該電路需按鍵22ms才會得到有效信號。

2、鍵控單脈沖發生器電路原理

鍵控單脈沖發生器利用上述電路解決按鍵消抖問題，得到穩定的信號。用兩個D觸發器和一個與門產生單脈沖，如圖1所示。

D觸發器U2A收到穩定信號D1=1后被觸發。觸發器U2A中的Q1端得到與CLK同步的正向脈沖。輸出Q1到D觸發器U3A，得到比Q1延遲一個時鐘周期的的正向脈沖，將Q2端輸出取反得到一個負向脈沖。Q1與Qn2的輸出作為一個與門的輸入，會輸出一個脈寬是原時鐘周期2倍的單脈沖。

為了使得出的單脈沖脈寬與時鐘周期相等，相位與時鐘周期相同，對圖1中電路設計做了改進，如圖2所示。

圖2中時鐘送入D觸發器前加了非門，使Q1端產生與nCLK（CLK的反向脈沖信號）同步的正向脈沖，與門輸出單脈沖與CLK差半個時鐘周期，作為D觸發器U4A的輸入D4，在CLK上升沿U4A被觸發，使單脈沖脈寬與時鐘周期相同，實現了等脈寬。并延遲了半個時鐘周期使輸出脈沖與時鐘周期對應，實現了相位調整。整個單脈沖發生器的時序圖如圖3所示（圖3中的t1，t2是任意鍵按下與鍵抬起時刻）。