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毛刺滤波的一些方法

2011-4-14 09:17 3698 0 4 分类: FPGA/CPLD

毛刺滤波的一些方法


         在采集一组并行接口信号时,发现接收到的数据非常不稳定。用示波器测量几个用于同步的控制信号,发现时不时的有毛刺产生。因为这些数据最终都是要显示在液晶屏上的,当示波器同时测量两个同步信号时,液晶屏的显示错位现象得到明显好转。示波器探头测量信号时相当于并联上一个pF级的电容,也能够一定程度上起到滤波的效果,因此可以断定同步信号的毛刺影响了数据的采集。其中一个同步信号如图1,两个有效高脉冲之间有很多毛刺,放大毛刺后如图2所示,大约维持10ns的高电平。



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图1



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图2


         如何滤除这些毛刺呢?办法有两个,其一就是用纯粹硬件的办法,在信号进入FPGA之前进行滤波处理,串个电阻并个电容都可以,特权同学并了一个20pF电容后就能够把这些毛刺彻底滤干净,如图3所示。



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图3


         而还有一种“软”硬件滤波的方法。就如特权同学收录进《深入浅出玩转FPGA》一书中的博文《基于FPGA的跨时钟域信号处理——亚稳态》所谈到的,降低数据采集频率以及多次采集后逻辑处理都是一种思路。那这里特权同学给出一种多次采集处理的滤波方法和大家分享。


input ain;  //输入信号


 


reg[3:0] ainr;  //输入信号缓存


 


    //输入信号打4拍


always @(posedge clk or negedge rst_n)


    if(!rst_n) ainr <= 4'd0;


    else ainr <= {ainr[2:0],ain};


   


    //输入信号上升沿检测,高电平有效


wire pos_ain = ~ainr[3] & ~ainr[2] & ainr[1] & ainr[0];


    //通常只要两个信号就行,即wire pos_ain = ~ainr[2] & ainr[1] ;。


    //这里用了4个信号就是多次采样滤波的效果


   


    //输入信号下降沿检测,高电平有效


wire neg_ain = ainr[3] & ainr[2] & ~ainr[1] & ~ainr[0];


    //通常只要两个信号就行,即wire neg_ain = ainr[2] & ~ainr[1] ;。


    //这里用了4个信号就是多次采样滤波的效果   


 


    //若该输入信号主要关注其高脉冲,那么可以做以下滤波


wire high_ain = ainr[1] & ainr[0]; 


    //两个信号相与通常可以滤除1个clk的毛刺,相应的,3个信号相与可以滤除2个clk的毛刺


 


    //若该输入信号主要关注其低脉冲,那么可以做以下滤波


wire low_ain = ainr[1] | ainr[0];  


 


 


《基于FPGA的跨时钟域信号处理——亚稳态》:


http://blog.ednchina.com/ilove314/254494/message.aspx


 


 

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文章评论 4条评论)

登录后参与讨论

cqcrr_468028278 2011-5-17 21:46

//输入信号上升沿检测,还可以用 reg[1:0] ainr_reg<={ainr_reg,ainr[3]}; if(ainr_reg==2'b01)

chhecumt 2011-5-3 14:35

很好呀,不断学习中

user22901_783626800 2011-5-1 18:36

不错!

852021738_435556343 2011-4-14 19:24

学习了……
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