EDA技術(shù)在微機接口技術(shù)實驗教學中的應(yīng)用

2.4 按鍵長按、去抖及相關(guān)問題的解決

本設(shè)計中，如果長時間(超過2個掃描周期)按同一按鍵視為單次按鍵，處理方法如下：每次掃描到的鍵碼與暫存在data_key的鍵碼相比，如果相等則說明按鍵未釋放，不作處理；如果不等說明有新的按鍵按下，則觸發(fā)中斷。這樣設(shè)計解決了長按鍵的問題，但產(chǎn)生了新的問題：如果下次(間隔了若干個掃描周期)還是同一鍵按下，那么會掃描到同一鍵碼，按照上述處理機制，這個鍵碼是不送數(shù)據(jù)線的，這是不正確的。

我們注意到，同一按鍵按下間隔的時鐘周期理論上為4個周期(按本設(shè)計4行掃描線計算)，在本設(shè)計中，采用16.384 MHz時鐘，采用計數(shù)的方法進行分頻，得到125 Hz的參考時鐘，故需要32 ms。在實際應(yīng)用中，任何操作人員也達不到這個速度。所以，這里可以采用一個小技巧：

設(shè)計一個計數(shù)器，每掃描到一次為0鍵碼(無鍵按下)，計數(shù)器加1。如果有鍵按下，即掃描到的鍵碼不為0，則計數(shù)器清零；如果計數(shù)到某一數(shù)值(即時間大于一個掃描周期)，則保持當前計數(shù)不變。這樣通過綜合分析，得出觸發(fā)中斷、要求得到響應(yīng)的條件為：

(1) 掃描到的鍵碼不為0；

(2) 本次掃描到的鍵碼和寄存器data key中的暫存碼不同；

(3) 計數(shù)器當前計數(shù)值大于3；

這樣就解決了不同按鍵的響應(yīng)問題，或者：

(1) 掃描到的鍵碼不為0；

(2) 計數(shù)器當前計數(shù)值大于等于5。

這樣就解決了在以上功能實現(xiàn)前提下同一按鍵連續(xù)按下的響應(yīng)問題。

大量實踐經(jīng)驗證明，按鍵抖動時間一般為10 ms(保守估計)，本設(shè)計中掃描時鐘為8 ms，在滿足快速響應(yīng)按鍵的同時，在較大程度上也實現(xiàn)了鍵盤去抖的功能。

2.5 VHDL程序設(shè)計

限于篇幅，這里只給出一組掃描線情況(ROW=“1110”)下按鍵識別的設(shè)計實現(xiàn)方法：