課程課程8--8--按鍵開關雜訊消除電路按鍵開關雜訊消除電路國立宜蘭大學電機工程系國立宜蘭國立宜蘭大學大學電機工程系電機工程系彭世興教師編製彭世興教師編製國立宜蘭大學電機工程系1.機械式按鍵的雜訊機械式按鍵訊號正常最快的機械式按鍵動作頻率為10Hz或週期為0.1sec所以週期快過0.05sec的ON/OFF訊號可視為雜訊雜訊按鍵雜訊對一般清除鍵啟動鍵影響不大但對計數器影響很大要特別處理2.抽樣控制器outputQinputCKCLK抽樣控制器EC國立宜蘭大學電機工程系CLKinputoutput抽樣控制器可用D型正反器實現國立宜蘭大學電機工程系3.按鍵計數訊號的抽樣控制抽樣控制結果可大幅降低按鍵雜訊機械式按鍵訊號抽樣控制(CK)抽樣控制結果國立宜蘭大學電機工程系機械式按鍵訊號抽樣控制(CK)抽樣控制結果適當控制抽樣訊號的週期可完全消除按鍵雜訊4.放大抽樣控制的週期國立宜蘭大學電機工程系5.抽樣控制對脈衝凸波雜訊無效機械式按鍵訊號抽樣控制(CK)抽樣控制結果脈衝凸波雜訊脈衝凸波雜訊除抽樣控制外還須加微分控制才可消除國立宜蘭大學電機工程系6.凸波脈衝雜訊消除原理機械式按鍵訊號抽樣控制(CK)抽樣控制結果抽樣控制結果延遲脈衝消除控制結果抽樣訊號頻率為100Hz或週期為0.01sec週期為0.05sec的按鍵訊號可抽樣5次而雜訊只會抽樣一次抽樣與延遲訊號「連續兩次1才是1」「連續兩次0才是0」原則處理，可消除脈衝雜訊國立宜蘭大學電機工程系QQSETCLRSRa.RS型正反器7.正反器的動作定義RQSRS型正反器動作波形圖RS型正反器的輸入不能同時為1國立宜蘭大學電機工程系b.D型正反器QQSETCLRDCKD型正反器動作波形圖CKDQD型正反器具有延遲的功能QQSETCLRDCKc.T型正反器CKQT型正反器動作波形圖國立宜蘭大學電機工程系T型正反器具有除2的功能國立宜蘭大學電機工程系符合脈衝雜訊消除原則之邏輯電路QQSETCLRSRQQSETCLRDQQSETCLRDinputCLKoutput抽樣器延遲器抽樣與延遲訊號「連續兩次1才是1」「連續兩次0才是0」原則處理，可消除脈衝雜訊d.脈衝雜訊消除電路的實現Q<=(SorQ)andnot(R);國立宜蘭大學電機工程系RS型正反器為組合邏輯指令輸入改變輸出馬上改變但輸入要確定不能同時出現Hi的狀態7.正反器的VHDL程式QQSETCLRSRa.RS型正反器RQSQRQSRQSRQSQ)(process(CK)beginif(CK’event)and(CK=‘1’)thenQ<=D;endif;endprocess;國立宜蘭大學電機工程系b.D型正反器的VHDL程式QQSETCLRDCKprocess(CK)beginif(CK’event)and(CK=‘1’)thenQ<=not(Q);endif;endprocess;國立宜蘭大學電機工程系c.T型正反器的VHDL程式QQSETCLRDCK國立宜蘭大學電機工程系d.脈衝雜訊消除電路的VHDL程式process(CLK)beginif(CLK’event)and(CLK=‘1’)thenD1<=D0;D0<=input;output<=((D0andD1)oroutput)and(D0orD1);endif;endprocess;QQSETCLRSRQQSETCLRDQQSETCLRDinputCLKoutput抽樣器延遲器D0D1d.控制抽樣微分電路的VHDL程式process(CK)beginif(CK’event)and(CK=‘1’)thenDLY<=Q(20);Q<=Q+1;endif;endprocess;sample<=Q(20)andnot(DLY);國立宜蘭大學電機工程系CKQ(20)DLYnot(DLY)sampleentity:整張電路的名稱接腳和變數architecture:電路的特性描述block:獨立模組block:獨立模組block:獨立模組7.模組化的程式設計國立宜蘭大學電機工程系國立宜蘭大學電機工程系Block模組化的程式設計AAA:blocksignal…………begin………………….endblockAAA;BBB:blocksignal…………begin………………….endblockBBB;AAA模組內部訊號宣告BBB模組內部訊號宣告國立宜蘭大學電機工程系Block模組化的程式設計samp_clk:blocksignalQ:std_logic_vector(23downto0);signalDLY:std_logic;beginprocess(CLK)beginifCLK'eventandCLK='1'thenDLY<=Q(20);Q<=Q+1;endif;endprocess;SAMPLE<=Q(20)andnotDLY;endblocksamp_clk;模組內部訊號宣告模組內部訊號宣告國立宜蘭大學電機工程系練習題目8：按鍵開關雜訊的去除按鍵的位數：請依各組組員(編號÷2取整數)設定；計數器具有清除鍵等功能。（組員編號偶數時設定為上數計數器、組員編號奇數時設定為下數計數器）（進階設計：計數器具有初始值的設定功能）控制方塊圖國立宜蘭大學電機工程系50MHzCLK自由計數器QsamplecountLED_sel(3~0)LED_out(6~0)LED_dpLED_dat解碼器()查表法四位顯示解碼器()查表法LED_selLED_dpsel=Q(16-15)脈衝消除電路keykey_out抽樣控制10位計數器RSTvhd程式檔國立宜蘭大學電機工程系國立宜蘭大學電機工程系抽樣控制微分電路脈衝雜訊消除電路國立宜蘭大學電機工程系國立宜蘭大學電機工程系國立宜蘭大學電機工程系ucf程式檔國立宜蘭大學電機工程系
