基于同步電路的濾除毛刺的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于同步電路的濾除毛刺的方法，該包括：1）利用低倍采樣時(shí)鐘的上升沿和下降沿分別對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，得到上升沿采樣信號(hào)以及下降沿采樣信號(hào)；2）對(duì)上升沿采樣信號(hào)和下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行整形，得到整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)；3）將整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行合并，輸出濾除毛刺后的整形信號(hào)。本發(fā)明提供了一種在數(shù)字電路中，用較低倍數(shù)的采樣時(shí)鐘濾除輸入信號(hào)上的毛刺，達(dá)到對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、整形的目的的基于同步電路的濾除毛刺的方法。
【專利說(shuō)明】基于同步電路的濾除毛刺的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種濾除電路毛刺得到方法，尤其涉及一種基于同步電路的濾除毛刺的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，輸入信號(hào)的濾波和整形通常采用模擬電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。在數(shù)字電路中，如果需要濾除輸入信號(hào)上一定寬度的毛刺時(shí)，可以根據(jù)毛刺的寬度，選擇適合的采樣時(shí)鐘對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，以分辨信號(hào)上的毛刺，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的濾波和整形。通常情況下，設(shè)計(jì)者對(duì)采樣時(shí)鐘的選擇會(huì)考慮到能分辨信號(hào)上的毛刺，比如，輸入信號(hào)的最小寬度為16.67ns，在該信號(hào)上存在寬度為6.0ns的毛刺，設(shè)計(jì)者可能會(huì)選擇采樣周期為16.67/8=2.08375ns的時(shí)鐘對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，這樣才能分辨出6.0ns的毛刺。但是，如果采樣時(shí)鐘的頻率過(guò)高時(shí)，邏輯綜合難以實(shí)現(xiàn)。本方案的提出可以有效的解決采樣時(shí)鐘頻率過(guò)高的問(wèn)題，利用較低頻率的采樣時(shí)鐘，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、整形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種在數(shù)字電路中，用較低倍數(shù)的采樣時(shí)鐘濾除輸入信號(hào)上的毛刺，達(dá)到對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、整形的目的的基于同步電路的濾除毛刺的方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:本發(fā)明提供了一種基于同步電路的濾除毛刺的方法，其特殊之處在于:所述基于同步電路的濾除毛刺的方法包括以下步驟:
[0005]I)利用低倍采樣時(shí)鐘的上升沿和下降沿分別對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，得到上升沿采樣信號(hào)以及下降沿采樣信號(hào)；
[0006]2)對(duì)上升沿采樣信號(hào)和下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行整形，得到整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)；
[0007]3)將整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行合并，輸出濾除毛刺后的整形信號(hào)。
[0008]上述步驟2)的具體實(shí)現(xiàn)方式是:
[0009]2.1)將上升沿所采集得到的上升沿采樣信號(hào)以及下降沿所采集得到的下降沿采樣信號(hào)分別置于4位移位寄存器中；
[0010]2.2)根據(jù)4位移位寄存器中的值對(duì)分別上升沿采樣信號(hào)以及下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行判斷，并輸出整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)。
[0011]上述步驟2.2)中判斷的具體實(shí)現(xiàn)方式是:
[0012]如果4位移位寄存器的4個(gè)值中，采樣信號(hào)至少有3個(gè)是處于高電平或低電平，則輸出高電平或低電平；
[0013]如果4位移位寄存器的4個(gè)值中，采樣信號(hào)有2個(gè)處于高電平或低電平時(shí)，則保持前一次的輸出狀態(tài)；所述前一次的輸出狀態(tài)是與這2個(gè)采樣信號(hào)所相鄰時(shí)的高電平或低電平;
[0014]如果4位移位寄存器的4個(gè)值中，采樣信號(hào)至多I個(gè)是處于高電平或低電平時(shí)，則輸出低電平或高電平。
[0015]上述步驟3)中合并的具體實(shí)現(xiàn)方式是:
[0016]3.1)對(duì)整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)分別進(jìn)行采樣；
[0017]3.2)將步驟3.1)所采樣得到的信號(hào)分別存儲(chǔ)于2位移位寄存器中進(jìn)行檢測(cè)，若在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)上升沿或下降沿，則輸出上升沿或下降沿；若在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)先后出現(xiàn)上升沿，則在首次出現(xiàn)上升沿的時(shí)刻輸出上升沿，緊跟的上升沿將繼續(xù)保持輸出高電平；若在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)先后出現(xiàn)下降沿，則在首次出現(xiàn)下降沿的時(shí)刻輸出下降沿，緊跟的下降沿將繼續(xù)保持輸出低電平。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0019]本發(fā)明提供了一種基于同步電路的濾除毛刺的方法，通常情況下，設(shè)計(jì)者對(duì)采樣時(shí)鐘的選擇會(huì)考慮到能分辨信號(hào)上的毛刺，比如，輸入信號(hào)的最小寬度為16.67ns，在該信號(hào)上存在寬度為6.0ns的毛刺，設(shè)計(jì)者可能會(huì)選擇采樣周期為16.67/8=2.08375ns的時(shí)鐘對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，這樣才能分辨出6.0ns的毛刺。但是，本發(fā)明將采用采樣時(shí)鐘的上升沿和下降沿同時(shí)采樣輸入信號(hào)，可以使采樣時(shí)鐘的頻率減小一半，也即是說(shuō)，將會(huì)選用16.67/4=4.1675ns的時(shí)鐘。這樣既可以解決需要高倍采樣來(lái)分辨信號(hào)上的毛刺的問(wèn)題，也可以解決由于時(shí)鐘頻率過(guò)高而帶來(lái)的邏輯綜合問(wèn)題。輸入信號(hào)的濾波和整形通常采用模擬電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。在數(shù)字電路中，如果需要濾除輸入信號(hào)上一定寬度的毛刺時(shí)，可以根據(jù)毛刺的寬度，選擇適合的采樣時(shí)鐘對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，以分辨信號(hào)上的毛刺，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的濾波和整形。但是，如果采樣時(shí)鐘的頻率過(guò)高時(shí)，邏輯綜合難以實(shí)現(xiàn)。本方案的提出可以有效的解決采樣時(shí)鐘頻率過(guò)高的問(wèn)題，利用較低頻率的采樣時(shí)鐘，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、整形。此技術(shù)具有非常好的實(shí)用性，可以廣泛應(yīng)用于數(shù)字電路的信號(hào)濾波、整形領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明所提供的基于同步電路的濾除毛刺電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明提供了一種基于同步電路的濾除毛刺的方法，該方法包括以下步驟:
[0022]I)利用低倍采樣時(shí)鐘的上升沿和下降沿分別對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，得到上升沿采樣信號(hào)以及下降沿采樣信號(hào)；
[0023]2)對(duì)上升沿采樣信號(hào)和下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行整形，得到整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)；
[0024]2.1)將上升沿所采集得到的上升沿采樣信號(hào)以及下降沿所采集得到的下降沿采樣信號(hào)分別置于4位移位寄存器中；
[0025]2.2)根據(jù)4位移位寄存器中的值對(duì)分別上升沿采樣信號(hào)以及下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行判斷，并輸出整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào):
[0026]如果4位移位寄存器的4個(gè)值中，采樣信號(hào)至少有3個(gè)是處于高電平或低電平，則輸出高電平或低電平；[0027]如果4位移位寄存器的4個(gè)值中，采樣信號(hào)有2個(gè)處于高電平或低電平時(shí)，則保持前一次的輸出狀態(tài)；所述前一次的輸出狀態(tài)是與這2個(gè)采樣信號(hào)所相鄰時(shí)的高電平或低電平;
[0028]如果4位移位寄存器的4個(gè)值中，采樣信號(hào)至多I個(gè)是處于高電平或低電平時(shí)，則輸出低電平或高電平。
[0029]3 )將整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行合并，輸出濾除毛刺后的整形信號(hào):
[0030]3.1)對(duì)整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)分別進(jìn)行采樣；
[0031]3.2)將步驟3.1)所采樣得到的信號(hào)分別存儲(chǔ)于2位移位寄存器中進(jìn)行檢測(cè)，若在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)上升沿或下降沿，則輸出上升沿或下降沿；若在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)先后出現(xiàn)上升沿，則在首次出現(xiàn)上升沿的時(shí)刻輸出上升沿，緊跟的上升沿將繼續(xù)保持輸出高電平；若在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)先后出現(xiàn)下降沿，則在首次出現(xiàn)下降沿的時(shí)刻輸出下降沿，緊跟的下降沿將繼續(xù)保持輸出低電平。
[0032]假定一種情況，輸入信號(hào)的最小寬度為16.67ns,在該信號(hào)上存在寬度為6.0ns的毛刺，并且毛刺可能出現(xiàn)在高電平或者低電平上，要求設(shè)計(jì)者采用同步電路濾除信號(hào)上的毛刺。通常情況下，設(shè)計(jì)者會(huì)選用高倍的采樣時(shí)鐘(周期=16.67/8=2.08375ns)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣所得信號(hào)的高低的數(shù)目確定是否為毛刺信號(hào)。
[0033]但是，本發(fā)明采用采樣時(shí)鐘(周期=16.67/4=4.1675ns)的上升沿和下降沿分別對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，將采樣所得的兩組信號(hào)分別采用同樣的方式進(jìn)行整形，最后利用整形所得信號(hào)，合并生成最終的整形信號(hào)。
[0034]參見(jiàn)圖1，對(duì)輸入的信號(hào)分別利用上升沿和下降沿時(shí)鐘進(jìn)行采樣。由于毛刺信號(hào)的寬度最大不能超過(guò)1.5個(gè)時(shí)鐘周期，因此，對(duì)于同一個(gè)毛刺而言，利用時(shí)鐘上升沿和下降沿采樣所得的結(jié)果可能不同。可能產(chǎn)生兩種情況:a)當(dāng)毛刺小于I個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)，利用時(shí)鐘上升沿和下降沿最多只能采樣到I個(gè)周期山)當(dāng)毛刺大于I個(gè)時(shí)鐘周期且小于1.5個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)，最壞情況下，時(shí)鐘上升沿或者下降沿就可能采樣到2個(gè)周期，而對(duì)應(yīng)的下降沿或者上升沿最多只會(huì)采樣到I個(gè)周期。
[0035]對(duì)采樣后的兩組信號(hào)分別進(jìn)行整形，并根據(jù)整形后的dout_r和doUt_f信號(hào)，合并生成dout_d(Ck)信號(hào)。由于采樣時(shí)鐘的頻率是輸入信號(hào)最小寬度的4倍，因此，對(duì)于情況a)而言，毛刺信號(hào)很容易分辨，上升沿和下降沿均能整形出完整的波形，很容易合并生成最終的信號(hào)；對(duì)于(I)中所述的情況b)而言，采樣兩個(gè)周期時(shí)毛刺信號(hào)被放大，整形電路無(wú)法分辨信號(hào)與毛刺，因此只能通過(guò)相應(yīng)的下降沿或者上升沿的I個(gè)周期去識(shí)別。此時(shí)只有I根信號(hào)能整形出完整的波形，因此采用檢測(cè)2根整形信號(hào)的上升沿或者下降沿的方法，合并成最終的信號(hào)。
[0036]具體步驟:
[0037](I)對(duì)輸入的信號(hào)分別利用上升沿和下降沿時(shí)鐘進(jìn)行采樣。具體的電路實(shí)現(xiàn)如下所示:
[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種基于同步電路的濾除毛刺的方法，其特征在于:所述基于同步電路的濾除毛刺的方法包括以下步驟: .1)利用低倍采樣時(shí)鐘的上升沿和下降沿分別對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，得到上升沿采樣信號(hào)以及下降沿采樣信號(hào)； .2)對(duì)上升沿采樣信號(hào)和下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行整形，得到整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)； .3)將整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行合并，輸出濾除毛刺后的整形信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同步電路的濾除毛刺的方法，其特征在于:所述步驟2)的具體實(shí)現(xiàn)方式是: .2.1)將上升沿所采集得到的上升沿采樣信號(hào)以及下降沿所采集得到的下降沿采樣信號(hào)分別置于4位移位寄存器中； .2.2)根據(jù)4位移位寄存器中的值對(duì)分別上升沿采樣信號(hào)以及下降沿采樣信號(hào)進(jìn)行判斷，并輸出整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于同步電路的濾除毛刺的方法，其特征在于:所述步驟2.2)中判斷的具體實(shí)現(xiàn)方式是: 如果4位移位寄存器的4個(gè)值中，采樣信號(hào)至少有3個(gè)是處于高電平或低電平，則輸出聞電平或低電平； 如果4位移位寄存器的4個(gè)值中，采樣信號(hào)有2個(gè)處于高電平或低電平時(shí)，則保持前一次的輸出狀態(tài)；所述前一次的輸出狀態(tài)是與這2個(gè)采樣信號(hào)所相鄰時(shí)的高電平或低電平； 如果4位移位寄存器的4個(gè)值中，采樣信號(hào)至多I個(gè)是處于高電平或低電平時(shí)，則輸出低電平或聞電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于同步電路的濾除毛刺的方法，其特征在于:所述步驟3)中合并的具體實(shí)現(xiàn)方式是: .3.1)對(duì)整形后的上升沿采樣信號(hào)以及整形后的下降沿采樣信號(hào)分別進(jìn)行采樣； .3.2)將步驟3.1)所采樣得到的信號(hào)分別存儲(chǔ)于2位移位寄存器中進(jìn)行檢測(cè)，若在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)上升沿或下降沿，則輸出上升沿或下降沿；若在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)先后出現(xiàn)上升沿，則在首次出現(xiàn)上升沿的時(shí)刻輸出上升沿，緊跟的上升沿將繼續(xù)保持輸出高電平；若在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)先后出現(xiàn)下降沿，則在首次出現(xiàn)下降沿的時(shí)刻輸出下降沿，緊跟的下降沿將繼續(xù)保持輸出低電平。
【文檔編號(hào)】H03K5/01GK103427803SQ201210160280
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月22日
【發(fā)明者】許宏杰, 馬寧, 郭亮, 田澤, 劉寧寧, 楊峰, 淮治華 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所