原标题：STM32单片机按键消抖和FPGA按键消抖大全

按键去抖：由上图可以看出理想波形与实际波形之间是有区别的实际波形在按下和释放的瞬间都有抖动的现象，抖动时间的长短和按键的机械特性有关一般为5~10ms。通常我们手动按键然后释放这个动作中稳定闭合的时间超过了20ms。因此单片机在检测键盘是否按下时嘟要加上去抖动操作有专用的去抖动电路，也有专门的去抖动芯片但通常我们采用软件延时的方法就可以解决抖动问题。

1、单片机中按键消抖程序

1.1 单片机中比如STM32中，一般的方法（最简单的方法）

1.2 比较全面的按键消抖程序及按键状态检测程序

第一步：初始化全局时间戳嘚定时器一般采用SysTick定时器来产生，每ms一次tick即可

第二步：初始化按键对应的IO，复用为边沿触发的外部中断

第三步：在外部中断函数中添加按键事件处理函数。

简单定义一个按键状态的结构体用于管理每个按键的状态。顺便再定义一个长短按的识别阈值用于区分按键嘚长短按。

以上为需要添加到中断处理函数的按键事件处理函数算法的核心是一个状态机。在本例中按键被默认上拉，按下接地course_ms()为獲取全局时间戳的函数。

思路解释如下：按键状态结构体有一个用于识别的状态位默认处于Release，也就是释放的状态一旦按键被按下，中斷触发此时检查是否是Relase状态，如果是就检查按键是否被拉低如果是，此时进入May_Press状态也就是可能是按下的，并且记录此时的时间戳這一步是消抖的关键。当按键被释放由于是边沿触发，会再次进行处理此时检查和上一次触发之间的时间戳之差，如果小于10ms我们就认為是抖动此时不会对按键输出状态进行修改，而是直接将按键状态置回Relase状态反之检查差值和长短按阈值之间的关系，将state置位为对应的狀态消抖的核心在于记录时间戳，而这只是一个简单的赋值操作并不耗费时间。

效率上来说延时消抖花费时间在无意义延时上，而楿对较好的定时轮询还是不可避免的在轮询而现在这种方式完全是中断性质的。唯一多出的开销（全局时间戳）并不是只可以用于按键消抖另外在HAL库中存在直接获取tick的函数，这样实现就更方便了经实际测试，消抖效果可以达到其他两种消抖算法的水平

2、FPGA按键消抖程序

首先，做两个假定以方便后面的描述：

• 假定按键的默认状态为0，被按下后为1
• 假定按键抖动时长小于20ms也即使用20ms的消抖时间

在按键电平穩定的情况下，当第一次检测到键位电平变化开始20ms计时，计时时间到后将按键电平更新为当前电平

• 或许这才是最容易想的方案

在20ms计时嘚过程中，有任何的电平变化都立即复位计时

• 消除按键反应延时抖方案

在有电平变化时立即改变按键输出电平并开始20ms计时，忽略这其中抖动

测试平台设计（修改代码以仿真的1us代替实际1ms）

• 无抖动上升沿抖动5毫秒
• 上升和下降沿均抖动19毫秒

附加测试（可以不通过）

放在最后的並不一定是最不重要的

对于上面的三种方案，我比较喜欢第三种方案它更贴合实际的按键状态，以上的代码我都做过modelsim仿真但还没有在實际的项目中验证。在整理准备这个博客的时候我又想到了一个感觉是更巧妙的方案，具体是这样的：在第三个方案的基础上因为按鍵输入有变化的第一时刻，输出就已经改变了在这种情况下，我可以把计时的时长改为一个很小的值该值只要比抖动中的最长高低电岼变化时间长即可。但想想也没这个必要且这个抖动的高低电平变化时长我也很难去给它界定一个值。