按键消抖状态机 Verilog 代码实现

/=============================================================状态机模块================================================================/ reg [1:0] state; output reg key_flag1; //经消抖后可确认的按下动作 reg key_state; //按键状态，高电平为未按下，低电平为按下状态

always@(posedge clk ) begin

		begin
			case(state)
				
				S1:	//高电平（松开稳定）
					begin
						key_flag1   <= 1'b0;	//按键未按下，不计
						key_state  <= 1'b1;	//按键松开状态
						en_counter <= 1'b0;	//计数器归零
						
						if(nedge)	//检测到下降沿，进入下一个状态同时打开计数器
							begin
								state      <= S2;
								en_counter <= 1'b1;	//计数器使能
							end
						
						else 
							state <= state;	//保持目前状态    
					end
				
				S2:	//下降沿抖动（按下毛刺）
					if(cnt_full)	//计数满，说明达到稳定状态，关闭计数器，进入下一个状态
					begin
						state      <= S3;
						en_counter <= 1'b0;	//计数器归零
						key_flag1   <= 1'b1;	//按键可确认已按下
						key_state  <= 1'b0;	//按键按下状态
					end
				
					else if(pedge)	//检测到上升沿（毛刺），跳回S1状态同时关闭计数器
					begin
						en_counter <= 1'b0;	//计数器归零
						state      <= S1;
					end
				
					else 
						state <= state;	//保持目前状态
					
				S3:	//低电平（按下稳定）
					begin
						key_flag1 <= 1'b0;	//一个按键周期测到一次就行，现在可清零了（后面代码编写只在意其posedge）
						
						if(pedge)	//检测到上升沿，进入下一个状态同时打开计数器
							begin
								state      <= S4;
								en_counter <= 1'b1;	//计数器使能
							end
						
						else 
							state <= state;	//保持目前状态
					end
				
				S4:	//上升沿抖动（松开毛刺）
					if(cnt_full)
					begin
						state     <= S1;
						key_state <= 1'b1;
					end
				
					else 
						if(nedge)
							begin
								en_counter <= 1'b0;	//计数器归零
								state      <= S3;
																		 		
							end 
						else 
							state <= state;	//保持目前状态
				
				default:
					state <= S1;
					
				endcase
		
		end

end

// 设计原理内容：该状态机模块用于对按键信号进行消抖和稳定处理，输出一个可确认的按下动作。其中，按键的状态分为高电平（松开稳定）、下降沿抖动（按下毛刺）、低电平（按下稳定）、上升沿抖动（松开毛刺）四种状态。在高电平状态下，如果检测到下降沿，则进入下降沿抖动状态，同时打开计数器；在下降沿抖动状态下，如果计数满，则说明达到稳定状态，进入低电平状态；如果检测到上升沿，则说明出现按下毛刺，回到高电平状态；在低电平状态下，如果检测到上升沿，则进入上升沿抖动状态，同时打开计数器；在上升沿抖动状态下，如果计数满，则说明达到松开稳定状态，回到高电平状态；如果检测到下降沿，则说明出现松开毛刺，回到低电平状态。最后，如果状态机处于非以上四种状态，则回到高电平状态。在状态机运行过程中，会输出一个key_flag1信号，表示经过消抖和稳定处理后的可确认按下动作，同时输出一个key_state信号，表示当前按键的状态（高电平或低电平）。