图1是N为3的波形仿真图，当按键持续时间大于3个时钟周期，计数器输出一个单脉冲，其宽度为1个时钟周期，小于3个时钟周期的窄脉冲用作模拟抖动干扰，从图1
可以看出，抖动不能干扰正常的单脉冲输出。

该方案的特点是能很好消除按键抖动产生的窄脉冲，还可以滤去干扰、噪音等其他尖峰波，但遇到脉宽大于N个Tclk时钟周期的干扰、噪音等时会有输出从而产生误操作，而对于按键操作要求按键时间必须大于N个Tclk时钟周期，否则按键操作也没有输出。

1．2计数器型消抖电路(二)
计数器型消抖电路(二)是控制计数器工作一个循环周期(N+1个状态)，且仅在计数器为0时输出为“1”。

电路设计了连锁控制设施。

在计数器处于状态0时，此时若有按键操作，则计数器进入状态1，同时输出单脉冲(其宽度等于时钟周期)。

计数器处于其他状态，都没有单脉冲输出。

计数器处于状态N时，控制en='0'，导致计数器退出状态N，进入状态0。

计数器能否保持状态0，取决于人工按键操作，若按键key_in='1'，控制en='1'(计数器能正常工作)，key_in='0'，计数器状态保持。

显见计数器处于状态0，人工不按键，则计数器保持状态0。

图2是N为7的波形仿真图。

在计数器状态为0时，key_in有按键操作，计数器开始连续计数直到计数器状态为0；计数器状态为1-7时，key_in任何操作对计数器工作无影响，计数器在状态为1时，输出一个单脉冲，脉冲宽度为1个时钟周期。

该设计方案的特点是能很好消除按键抖动产生的连续脉冲，对按键时间没有要求，缺点是在计数器状态为0时，遇到干扰、噪音等时会有输出，从而产生误操作。

2D触发器型消抖电路
D触发器型消抖电路设计了三个D触发器与一个三输入与门。

三个D触发器串行连接，其Q输出端分别与三输入与门的输入端连接，D触发器型消抖电路RTL电路如图3所示。

图4为D触发器型消抖电路波形仿真图，由图可见，当按键操作时间大于或等于clk 时钟周期的3倍时，输出一个正脉冲，正脉冲的宽度比key_in少2个clk时钟周期。

D触发器型消抖电路与计数器型消抖电路(一)相似，计数器型消抖电路(一)输出脉冲宽度是固定的，D触发器型消抖电路输出脉冲宽度随着按键操作时间长短变化。

3状态机型消抖电路
状态机型消抖电路采用有限状态机的设计方法来描述与实现，状态机有S0，S1，S2三种状态，在S0状态下key_out输出为低电平，并以clk时钟信号的频率采样按键输入信号，如果ke y_in=…0‟，则保持在S0状态，并继续采样按键输入信号的状态，如果key_in=…1‟，则转入S1状态；在S1状态下key_out输出仍为低电平，继续采样按键输入信号的状态，如果key_in=…1‟，则转入S2状态，如果key_in=…0‟则转入S0状态；在S2状态下继续采样按键输入信号的状态，如果key_in=…1‟，则保持在S2状态，key_out输出正脉冲，如果key_in=…0‟，则转入S0状态，key_out输出低电平。

图5为状态机型消抖电路波形仿真图，由图可见，该状态机型消抖电路与D触发器型消抖电路仿真结果一致。

4结束语
采用VHDL语言实现按键的消抖电路的方法有很多，本文介绍的几种消抖电路都通过仿真分析及实验验证，消抖效果良好，性能稳定，而且各有自己的优势与缺点，设计者可以根据设计需求选择使用。