Реальная кнопка: синхронизация, подавление дребезга и одно событие

Одно нажатие может дать много переходов

Контакты механической кнопки могут несколько раз замкнуться и разомкнуться до установления. Сигнал одновременно асинхронен системному такту. Синхронизация переносит его в тактовый домен, подавление дребезга распознаёт короткие повторные переходы как одно устойчивое состояние. Два триггера^{iТриггер записывает вход на заданном фронте такта и удерживает его до следующего фронта. Вход должен удовлетворять ограничениям setup и hold. Подробнее} сами по себе не удаляют дребезг.

Этот путь предполагает достаточно долго удерживаемый однобитный уровень кнопки. Короткие импульсы, согласованная многобитная передача и обработка самого асинхронного такта требуют отдельных решений.

Правило N последовательных выборок

Пусть q — принятое состояние, x — синхронизированный вход, count — число последовательных выборок, отличающихся от q. При x=q обнулите count. При x≠q увеличивайте его; на N-й последовательной выборке обновите q=x и верните count в 0.

Рассмотрим N=3, начальное q=0. Каждый столбец — момент наблюдения синхронизированного входа, а не физическое напряжение контакта.

Явно задайте задержку и ширину счётчика

При интервале выборки $T_s$ в зависимости от фазы изменения входа принятие занимает примерно от $(N-1)T_s$ до $NT_s$, плюс отдельная задержка предшествующей синхронизации. Для консервативного требования «устойчиво 10 ms» учитывайте и расстояние между первой и последней выборками при выборе N. Короткие переходы между выборками не наблюдаются, поэтому совпадение последовательных выборок не доказывает неизменность физического напряжения весь интервал. Нужно совместно задавать свойства переключателя и условия выборки.

Если count хранит только 0–N−1, ширина $\max(1,\lceil\log_2 N\rceil)$. Обработайте и N=1: первая противоположная выборка должна приниматься сразу, поэтому порядок сравнения с N−1 существенен.

Одно нажатие — одно событие

Для нового принятого q_next получаем $rise=\overline q\,q_{next}$. Таблица задаёт событие на той же выборке, что и принятие состояния. Реализация, сравнивающая q с задержанным на цикл q в отдельном регистре^{iРегистр хранит многобитное состояние. Синхронные регистры в этом курсе записывают определённый вход на фронте тактового сигнала. Подробнее}, может добавить задержку в зависимости от точки наблюдения. Поэтому определите и момент потребления события.