基于状态机的按键消抖模块 Verilog

在嵌入式系统中，按键的消抖是一个常见的问题。当用户按下或释放按键时，由于按键的物理特性，可能会导致多次触发相应的按键事件。为了解决这个问题，可以使用状态机来实现按键消抖。本文将介绍一种基于状态机的按键消抖模块的 Verilog 实现。

首先，让我们定义按键消抖模块的功能和接口。该模块将接收来自按键的输入信号和时钟信号，并输出消抖后的按键事件信号。以下是按键消抖模块的接口定义：

module Debounce(
  input wire btn_in,
  input wire clk,
  output wire btn_out
);

接下来，我们将使用状态机的概念来实现按键消抖。按键消抖可以分为四个状态：未按下状态（IDLE）、按下但尚未稳定状态（PRESS_UNSTABLE）、按下且稳定状态（PRESS_STABLE）和释放但尚未稳定状态（RELEASE_UNSTABLE）。下面是状态机的状态转换图：

          +------------+
          |            |
    +-----|   IDLE     |
    |     |            |
    |     +-----+------+
    |           |
    |           | btn_in = 1
    |           |
    |           v
    |     +-----+------+
    |     |            |
    +---->|PRESS_UNSTBL|
    |     |