VHDL Codeergänzung um Pushbutton zu entprellen

[Tob M. (tobp)]

Hallo miteinander,

ich bin frisch in das Thema VHDL eingestiegen und versuche mit einem 
Coolrunner II CPLD einen Zähler nach Drücken eines Pushbuttons mit 
7-Segment Ausgabe zu realisieren.

Das 7-Segment gibt 0-F auf einem gewünschten 7-Segment erfolgreich aus, 
aber der Pushbutton prellt. Bitte um eine simple Code Ergänzung, damit 
jeder Tastendruck nur einfach gezählt wird. Zwar habe ich viele 
Lösungsmöglichkeiten bei Suchmaschinen ermittelt, aber die Adaption an 
meinen VHDL Code gelingt mir einfach nicht.

Vielen Dank

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

entity eigener_count is
    Port ( --switches : in  STD_LOGIC_VECTOR(4 downto 0);
           --LEDs     : out STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);
           clk      : in STD_LOGIC;
        taster     : in STD_LOGIC;
        --BCD_IN    : inout STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);
        --SSEG     : out STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0);
        ausgang_7seg : out  STD_LOGIC_VECTOR (6 downto 0);
        ausgang_anode : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);
        reset    : in STD_LOGIC
         );
end eigener_count;

architecture Behavioral of eigener_count is
    --signal counter : STD_LOGIC_VECTOR(29 downto 0) := (others => '0');
   --signal taster_deb : std_logic := '0';
   signal counter : STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0) := (others => '0');
   signal taster_old : std_logic := '0';
begin
    with counter select
  ausgang_7seg <=   "0000001" when "0000",   -- 0
              "1001111" when "0001",   -- 1
              "0010010" when "0010",   -- 2
              "0000110" when "0011",   -- 3
              "1001100" when "0100",   -- 4
              "0100100" when "0101",   -- 5
              "0100000" when "0110",   -- 6
              "0001111" when "0111",   -- 7
              "0000000" when "1000",   -- 8
              "0000100" when "1001",   -- 9
              "0001000" when "1010",   -- A
              "1100000" when "1011",   -- b
              "0110001" when "1100",   -- C
              "1000010" when "1101",   -- d
              "0110000" when "1110",   -- E
              "0111000" when "1111",   -- F
              "1111111" when others;   -- turn off all LED
              
ausgang_anode <= "1110";


--clk_proc: process(clk, reset)
clk_proc: process(clk, reset, taster)
  begin
     if reset = '0' then
    counter <= "0000";
    elsif rising_edge(clk) then
      if   (taster = '0') then --and (taster_old = '1') then
        counter <= counter+1;
  
      end if;
      --taster_old <= taster;
    end if;
    
  
end process;



end Behavioral;

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Tob M. schrieb:
> Zwar habe ich viele Lösungsmöglichkeiten bei Suchmaschinen ermittelt,
> aber die Adaption an meinen VHDL Code gelingt mir einfach nicht.
Du musst zuallererst den asynchronen Taster Einsynchronisieren. Und 
danach Entprellen und eine Flankenerkennung drauf ansetzen:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/35-Einsynchronisieren
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/18-Flankenerkennung
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/5-Entprellung

[Tob M. (tobp)]

Danke Herr Miller. Ihre Beispiele hatte ich mir bereits mehrfach 
angeschaut. Sie sind schön aufgelistet und darstellt, aber mir gelingt 
der Transfer auf meinen VHDL-Code nicht.

Wie würde ich zum Beispiel Ihre Tasterentprellung anwenden? In meinem 
Grundverständnis müsste doch "keyin" in Verbindung mit "keyout" als 
Ersatz für "taster" auftreten, oder?

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.numeric_std.ALL;

entity Debounce is
    Port ( clk    : in  STD_LOGIC;
           keyin  : in  STD_LOGIC;
           keyout : out  STD_LOGIC);
end Debounce;

architecture Behavioral of Debounce is
signal keydeb : std_logic := '0';
signal debcnt : integer range 0 to 63 := 0;
begin
   process begin
      wait until rising_edge(clk);
      -- XOR
      if (keyin=keydeb) then debcnt <= 0;
      else                   debcnt <= debcnt+1;
      end if;
      -- Latch
      if (debcnt=63) then keydeb <= keyin; 
      end if;
   end process;
   keyout <= keydeb;

end Behavioral;

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Tob M. schrieb:
> Wie würde ich zum Beispiel Ihre Tasterentprellung anwenden?
Du könntest sie als Komponente in dein Projekt einbinden. Das wäre der 
übliche Weg.

Du könntest sie einfach reinkopieren. Das wäre der wilde Hack:

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.numeric_std.ALL;

entity eigener_count is
    Port ( clk      : in STD_LOGIC;
        taster     : in STD_LOGIC;
        ausgang_7seg : out  STD_LOGIC_VECTOR (6 downto 0);
        ausgang_anode : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);
        reset    : in STD_LOGIC
         );
end eigener_count;

architecture Behavioral of eigener_count is
   signal taster_old : std_logic := '0';
   signal taster_deb : std_logic := '0';
   signal debcnt : integer range 0 to 63 := 0;

   signal counter : integer range 0 to 15 := 0;
begin
    with counter select
  ausgang_7seg <=
              "0000001" when 0,   -- 0
              "1001111" when 1,   -- 1
              "0010010" when 2,   -- 2
              :
              "1000010" when 13,   -- d
              "0110000" when 14,   -- E
              "0111000" when 15;   -- F
              
ausgang_anode <= "1110";


  clk_proc: process(clk, reset, taster)
  begin
     if reset = '0' then
       counter <= "0000";
     elsif rising_edge(clk) then
       if taster_deb='1' and taster_old='0' then -- Flankenerkennung
         counter <= counter+1;
       end if;
       taster_old <= taster_deb;
     end if;
  end process;

   process begin
      wait until rising_edge(clk);
      -- XOR
      if (taster=taster_deb) then debcnt <= 0;
      else                        debcnt <= debcnt+1;
      end if;
      -- Latch
      if (debcnt=63) then taster_deb <= taster; 
      end if;
   end process;

end Behavioral;

[Klakx (Gast)]

noch eine Ergänzung zum Thema Verstänis, falls das nicht jetzt schon 
später dir deutlich geworden ist.

Auch wenn dein Taster nicht prellen würde, würde der Druck der Taste 
mehrere Takte in Anspruch nehmen und dadurch dein Counter pro Druck 
mehrmals zählen.

Deshalb wie bereits angesprochen: Flanke erkennen und danach für ein 
paar Millisekunden den Taster "stumm" setzen.