BJ-EPM CPLD开发板：VHDL入门例程3

　　-- Filename ﹕ SW_DEBOUNCE.vhd

　　-- Author ﹕ wuhouhang

　　-- Description ﹕ 三个独立按键控制四个LED流水灯工作/停止或者左移/右移

　　library IEEE;

　　use IEEE.std_logic_1164.all;

　　use IEEE.std_logic_arith.all;

　　use IEEE.std_logic_unsigned.all;

　　entity JOHNSON is

　　port(

　　Clk: in STD_LOGIC; --50MHz输入时钟

　　Rst_n: in STD_LOGIC; --低电平复位信号

　　Key_in: in STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --三个独立按键，低表示按下

　　--Key_in(2): 控制流水灯工作/停止

　　--Key_in(1): 控制流水灯右移

　　--Key_in(0): 控制流水灯左移

　　Led_out: buffer STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0) --发光二极管，分别由按键控制

　　);

　　end entity JOHNSON;

　　--20ms按键消抖处理

　　--消抖后按键下降沿检测

　　--按键控制LED控制位状态

　　--LED显示控制

　　architecture KEY_CONTROL_OF_LED of JOHNSON is

　　signal key_inr0: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --第一拍按键锁存寄存器

　　signal key_inr1: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --第二拍按键锁存寄存器

　　signal key_posedge: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --按键上升沿标志位，高电平有效一个时钟周期

　　signal key_negedge: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --按键下降沿标志位，高电平有效一个时钟周期

　　signal cnt20ms: STD_LOGIC_VECTOR (19 downto 0); --20ms计数寄存器

　　signal key_value: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --消抖后的键值锁存寄存器

　　signal key_valuer0: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --消抖后第一拍按键锁存寄存器

　　signal key_valuer1: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --消抖后第二拍按键锁存寄存器

　　signal key_valueneg: STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); --消抖后按键下降沿标志位，高电平有效一个时钟周期

　　signal led_display: STD_LOGIC; --LED流水灯工作，1--开启，0--停止

　　signal led_direction: STD_LOGIC; --LED流水灯方向，1--右移，0--左移

　　signal cnt320ms: STD_LOGIC_VECTOR (23 downto 0); --320ms计数寄存器

　　begin

　　--第一拍按键锁存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　key_inr0 <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　key_inr0 <= Key_in; --锁存上一拍键值

　　end if;

　　end process;

　　--第二拍按键锁存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　key_inr1 <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　key_inr1 <= key_inr0; --锁存上一拍键值

　　end if;

　　end process;

　　--按键边沿检测

　　key_posedge <= (NOT key_inr1) AND key_inr0; --按键上升沿标志位，高电平有效一个时钟周期

　　key_negedge <= key_inr1 AND (NOT key_inr0); --按键下降沿标志位，高电平有效一个时钟周期

　　--20ms计数

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　cnt20ms <= x"00000";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　if ((key_posedge /= "000") OR (key_negedge /= "000")) then --键值边沿标志位复位计数器，此处理目的为消除抖动

　　cnt20ms <= x"00000";

　　elsif (cnt20ms < 10#1000000#) then --20ms计数

　　cnt20ms <= cnt20ms+1;

　　else

　　cnt20ms <= x"00000";

　　end if;

　　end if;

　　end process;

　　--消抖后键值锁存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　key_value <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　if (cnt20ms = 10#1000000#) then --计数值到20ms

　　key_value <= key_inr1; --锁存键值

　　end if;

　　end if;

　　end process;

　　--消抖后第一拍按键锁存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　key_valuer0 <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　key_valuer0 <= key_value; --锁存上一拍键值

　　end if;

　　end process;

　　--消抖后第二拍按键锁存

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　key_valuer1 <= "111";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　key_valuer1 <= key_valuer0; --锁存上一拍键值

　　end if;

　　end process;

　　--消抖后按键下降沿检测

　　key_valueneg <= key_valuer1 AND (NOT key_valuer0); --消抖后按键下降沿标志位，高电平有效一个时钟周期

　　--按键控制LED控制位状态(流水灯工作/停止)

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　led_display <= '0';

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　if (key_valueneg(2) = '1') then --控制流水灯工作/停止

　　led_display <= NOT led_display; --锁存键值

　　end if;

　　end if;

　　end process;

　　--按键控制LED控制位状态(流水灯左移/右移)

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　led_direction <= '0';

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　if (key_valueneg(1) = '1') then --控制流水灯工作/停止

　　led_direction <= '1'; --锁存键值

　　elsif (key_valueneg(0) = '1') then --控制流水灯工作/停止

　　led_direction <= '0'; --锁存键值

　　end if;

　　end if;

　　end process;

　　--320ms计数

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　cnt320ms <= x"000000";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　if (cnt320ms < 10#16000000#) then --320ms计数

　　cnt320ms <= cnt320ms+1;

　　else

　　cnt320ms <= x"000000";

　　end if;

　　end if;

　　end process;

　　--LED显示控制

　　process(Clk,Rst_n)

　　begin

　　if (Rst_n = '0') then --异步复位

　　Led_out <= "0001";

　　elsif (Clk'event AND Clk = '1') then --时钟上升沿

　　if (cnt320ms = 10#16000000# AND led_display = '1') then --每320ms做一次LED移位判断

　　if (led_direction = '1') then --右移

　　Led_out <= Led_out(0) & Led_out(3) & Led_out(2) & Led_out(1);

　　--Led_out <= Led_out SLA 1;

　　else --左移

　　Led_out <= Led_out(2) & Led_out(1) & Led_out(0) & Led_out(3);

　　--Led_out <= Led_out SRA 1;

　　end if;

　　end if;

　　end if;

　　end process;

　　end architecture KEY_CONTROL_OF_LED;