Приветствую!

Начал пробовать свои силы в работе с FPGA.
Схемотехникой немного занимался, но очень давно (ещё когда PLM были "будущим электроники", а не её настоящим), поэтому сразу стали возникать "вопросы новичка". Буду признателен за разъяснения.

Итак, дано: макетная плата с Spartan-3E, ISE Webpack.
Прогоняю технологическую цепочку, чтобы понять, как "оно" работает, на примитивном тесте: светодиодиками на макетной плате помигать. Мигает. Дальше хочу задействовать имеющуюся кнопку для управления процессом (выключения светодиодика).

Придумывается что-то типа:


reg ONOFF;

...
always @(posegde clk) if ( ~ butt) ONOFF = ~ ONOFF;
...

assign LED = ONOFF & .... ;

И "меня терзают смутные сомнения", придуманная конструкция явно неустойчива к "дребезгу" контактов кнопки.
Какой стандартный ход применяют те, кто уже имеет опыт? Делят такт и опрашивают реже? А что если единственный опрос придётся как раз на время дребезга?


Посоветуйте, пожалуйста.

Во-первых частоту clk нужно подобрать такую, чтобы переходные процессы (дребезг) по длительности не превышали ее период, порядка 50 - 100 Гц, во-вторых дабы избежать случайного защелкивания неверного уровня, нужно использовать как минимум 2 регистра, защелкивающие сигнал с разницей по времени в один период clk. Если оба регистра защелкнули одинаковое значение - принимайте новое состояние кнопки

1. сдвиговый регистр. сдвигаете сигнал, когда все выходы 1, значит 1. Или реверсивный счетчик. два уровня ниже или равно нижней планке - 0, выше или равно верхней - 1.
2. Таймер. запускается сигналом и блокирует поступление сигнала на время.
3. Микропроцессор...

Про RC-цепочки - забудьте!

понятно, делим клок.

и берем два отсчёта.

Спасибо, буду пробовать




Не осознал. Можно поподробнее.

Это понял.

Это тоже понял. Чуть в другом виде правда, стробирование "медленным" клоком. То, что уже порекомендовали.

Не очень понял. Что "микропроцессор"? На прерывание кнопку повесить? Там с дребезгом ещё хуже будет. Циклом программным опрашивать?



Хех... Уже забыл


Спасибо!

А если таких кнопок - за 100 будет?

А если кнопок будет много, то их собирают в матрицу и матрицу сканируют. Память, счетчик и сумматор-вычитатель (аккумулятор)...
Делают 100 ячеек памяти для промежуточного результата. На нужном такте читают память и делают инкремент или декремент и результат пишут обратно в память.
Ресурсы:
100 ячеек памяти, счетчик адресов, сумматор-вычитатель, регистр, автомат на несколько состояний...

Как видите, абсолютно ничего сложного....

А простейший фильтр - это сдвиговый регистр, с него все выходы и вход подаются на И, оттуда на S-вход триггера. Также все сигеалы подаются на ИЛИ-НЕ, оттуда на вход К триггера. При всех "1" в сдвиговом регистре, триггер переключится в 1, при всех нулях - в "0"...
Реверсивный счетчик с двумя уровнями - это понятно.

Ну а микроконтроллер - это если он уже есть в проекте. Обработка кнопки программная, как обычно. Просто я всегда представлял, что проект делается не только для обработки одной кнопки...

В проекте, конечно, кнопка исчезающе малая деталь. Но нужная иногда.

Что же касается микроконтроллера, то пока просветления не могу достичь.
Программно на нем сделать стробирование и/или мажоритарную обработку?
Но это нужно вешать в обработчик таймерного прерывания, которому, обычно, и так есть чем заняться.
Чем это может оказаться лучше решения, если "дребезг" сначала убрать схемно (накладные расходы вроде небольшие?) и уж потом заводить сигнал на порт микроконтроллера для считывания (а попутно еще на линию прерывания, чтобы поллингом его не долбить)?

У кого как.
Я хотел сказать, что кроме программного подхода есть простой железный.
У Титце и Шенка расписан. стр.359
R_S триггер и два резистора. Правда при наличии трехпозиционной кнопки.
Все таки уверенность должна быть. Что сработает когда надо.

module drebezg /// dff
(
input r_n, //Weak Pull-Up Resistor == on
input s_n, //Weak Pull-Up Resistor == on
output reg out
);

wire clk = 1'b1;

always@ (posedge clk or negedge r_n or negedge s_n)
begin
if (r_n == 1'b0) out <= 1'b0;
else if (s_n == 1'b0) out <= 1'b1;
else out <= 1'b0;
end

endmodule

--filtrovanije dannih luart
process (Bus2IP_Clk) --filtr po wr_s
begin
if Bus2IP_Clk = '1' and Bus2IP_Clk'event
then
wr_s_del_line <= wr_s & wr_s_del_line(0 to 7);
if wr_s_del_line(1 to 8) = "11111111"
then
wr_s_filtr <= '1';
elsif wr_s_del_line(1 to 8) = "00000000"
then
wr_s_filtr <= '0';
end if;
end if;
end process;

обычно достаточно сканировать 20 - 50 ms интервалами, без всяких дополнительных проверок. смотря что за кнопка.

rc цепочка нужна, если не желаете спалить себе чип электростатикой.

Я на железном уровне делал так.
1. Оценивал возможное время дребезга сигнала по максимуму.
2. Делал регистр сдвига (хватает 2-4 сдвигов): на вход данных подавал сигнал, в качестве тактового сигнала использовал некоторую частоту. Она считается Fc<= 1/Tдребезга * Количество_сдвигов
3. Выходы регистра сдвига соединял по И.
Выход И - это сигнал без дребезга.
Что-то типа.
//-----------------------------------------------
always @ (posedge PhaseCLK[0])
begin
tempReg[5:3]<={tempReg[4:3],tempReg[0]};
end

assign temp=tempReg[5]&tempReg[4]&tempReg[3]&tempReg[0];
//--------------------------------------------------

Нашел ликвидатор дребезга в шаблонах стандартных конструкций в ISE.

reg [2:0] <reg_name>;
always @ (posedge <clock>)
<reg_name> <= {<reg_name>[1:0], <input>};
assign <output> = <reg_name>[0] & <reg_name>[1] & !<reg_name>[2];

Буду учить матчасть.

Мне кажется, что проще всего привинтить RS триггер к кнопке. Тогда проблем с переключениями не будет.

Описание данной "конструкции" можно взять в книге Белова "Самоучитель по МП технике".