-- Filename ﹕ SW_DEBOUNCE.vhd

　　-- Author ﹕ wuhouhang

　　-- Description ﹕ 三個獨立按鍵控制LED燈亮滅

　　library IEEE;

　　use IEEE.std_logic_1164.all;

　　use IEEE.std_logic_arith.all;

　　use IEEE.std_logic_unsigned.all;

　　entity SW_DEBOUNCE is

　　port(

　　Clk: in STD_LOGIC; --50MHz輸入時鐘

　　Rst_n: in STD_LOGIC; --低電平復位信號

　　Key_in: in STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --三個獨立按鍵，低表示按下

　　Led_out: buffer STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0) --發(fā)光二極管，分別由按鍵控制

　　);

　　end entity SW_DEBOUNCE;

　　--20ms按鍵消抖處理

　　--消抖后按鍵下降沿檢測

　　--LED的鍵值控制

　　architecture KEY_CONTROL_OF_LED of SW_DEBOUNCE is

　　signal key_inr0: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --第一拍按鍵鎖存寄存器

　　signal key_inr1: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --第二拍按鍵鎖存寄存器

　　signal key_posedge: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --按鍵上升沿標志位，高電平有效一個時鐘周期

　　signal key_negedge: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --按鍵下降沿標志位，高電平有效一個時鐘周期

　　signal cnt20ms: STD_LOGIC_VECTOR (19 downto 0); --20ms計數寄存器

　　signal key_value: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --消抖后的鍵值鎖存寄存器

　　signal key_valuer0: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --消抖后第一拍按鍵鎖存寄存器

　　signal key_valuer1: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --消抖后第二拍按鍵鎖存寄存器

　　signal key_valueneg: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --消抖后按鍵下降沿標志位，高電平有效一個時鐘周期

　　begin

　　--第一拍按鍵鎖存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --異步復位

　　key_inr0 <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --時鐘上升沿

　　key_inr0 <= Key_in; --鎖存上一拍鍵值

　　end if;

　　end process;

　　--第二拍按鍵鎖存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --異步復位

　　key_inr1 <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --時鐘上升沿

　　key_inr1 <= key_inr0; --鎖存上一拍鍵值

　　end if;

　　end process;

　　--按鍵邊沿檢測

　　key_posedge <= (NOT key_inr1) AND key_inr0; --按鍵上升沿標志位，高電平有效一個時鐘周期

　　key_negedge <= key_inr1 AND (NOT key_inr0); --按鍵下降沿標志位，高電平有效一個時鐘周期

　　--20ms計數

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --異步復位

　　cnt20ms <= x"00000";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --時鐘上升沿

　　if ((key_posedge /= "000") OR (key_negedge /= "000")) then --鍵值邊沿標志位復位計數器，此處理目的為消除抖動

　　cnt20ms <= x"00000";

　　elsif (cnt20ms < 10#1000000#) then --20ms計數

　　cnt20ms <= cnt20ms+1;

　　else

　　cnt20ms <= x"00000";

　　end if;

　　end if;

　　end process;

　　--消抖后鍵值鎖存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --異步復位

　　key_value <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --時鐘上升沿

　　if (cnt20ms = 10#1000000#) then --計數值到20ms

　　key_value <= key_inr1; --鎖存鍵值

　　end if;

　　end if;

　　end process;

　　--消抖后第一拍按鍵鎖存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --異步復位

　　key_valuer0 <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --時鐘上升沿

　　key_valuer0 <= key_value; --鎖存上一拍鍵值

　　end if;

　　end process;

　　--消抖后第二拍按鍵鎖存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --異步復位

　　key_valuer1 <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --時鐘上升沿

　　key_valuer1 <= key_valuer0; --鎖存上一拍鍵值

　　end if;

　　end process;

　　--消抖后按鍵下降沿檢測

　　key_valueneg <= key_valuer1 AND (NOT key_valuer0); --消抖后按鍵下降沿標志位，高電平有效一個時鐘周期

　　--LED狀態(tài)控制

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --異步復位

　　Led_out <= "000";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --時鐘上升沿

　　if (key_valueneg(0) = '1') then --按鍵0按下

　　Led_out(0) <= NOT Led_out(0); --LED0亮滅狀態(tài)更替

　　end if;

　　if (key_valueneg(1) = '1') then --按鍵1按下

　　Led_out(1) <= NOT Led_out(1); --LED1亮滅狀態(tài)更替

　　end if;

　　if (key_valueneg(2) = '1') then --按鍵2按下

　　Led_out(2) <= NOT Led_out(2); --LED2亮滅狀態(tài)更替

　　end if;

　　end if;

　　end process;

　　end architecture KEY_CONTROL_OF_LED;