引言

　　旋鈕是一種非常常用的器件，多用于設備或儀器的面板來進行參數的調節。由于旋鈕本身的機械特性，在旋轉的過程中產生的波形信號會有噪聲存在，這些不確定的噪聲會影響到對旋鈕旋轉方向的判斷，也會導致轉動次數不準確的情況。常用的消除機械噪聲的方法有硬件方法和軟件方法。硬件方法一般包括RC濾波方法和RS雙穩態觸發器方法，這兩種方法實時性較好，但需要較多的附加電路。軟件方法一般都采用延遲法，雖然這種方法可以節省硬件電路，但實時性不好。本文介紹了一種狀態機的方法來消除噪聲，即不需要太多的附加電路又能保證較好實時性。FPGA的集成度很高，可完成極其復雜的時序和組合邏輯電路功能，適用于高速、高密度的高端數字邏輯電路設計領域。

　　旋鈕編碼器

　　旋鈕是在旋柄連接到中心的凸輪上同時操作兩個開關，并且開關連接有上拉電阻，當旋鈕向某一個方向轉動時總有一個開關先于另一個開關先斷開，兩個開關上產生兩個有相位差的信號。當旋鈕處在穩定位置的時候，A和B兩個開關都是閉合的，此時A和B都為低電平。旋鈕編碼器的基本結構如圖1所示。

　　辨向的電路設計與實現

　　由于旋鈕轉動時A和B斷開有一定的時間差，所以A和B開關的波形會有相應的相位差。旋鈕左旋時開關B先斷開，此時B的電平為高電平，即B先產生一個上升沿，隨后A的上升沿到來。旋鈕右旋時A和B的波形上升沿的先后順序與左旋相反。旋鈕左旋和右旋時A和B的波形如圖2所示。