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。
图1
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,这里并了一个20pF电容后就能够把这些毛刺彻底滤干净,如图3所示。
图3
而还有一种“软”硬件滤波的方法,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。这里给出了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];