數(shù)據(jù)采集中毛刺的處理方法

　　在采集一組并行接口信號時，發(fā)現(xiàn)接收到的數(shù)據(jù)非常不穩(wěn)定。用示波器測量幾個用于同步的控制信號，發(fā)現(xiàn)時不時的有毛刺產(chǎn)生。因為這些數(shù)據(jù)最終都是要顯示在液晶屏上的，當示波器同時測量兩個同步信號時，液晶屏的顯示錯位現(xiàn)象得到明顯好轉(zhuǎn)。示波器探頭測量信號時相當于并聯(lián)上一個pF級的電容，也能夠一定程度上起到濾波的效果，因此可以斷定同步信號的毛刺影響了數(shù)據(jù)的采集。其中一個同步信號如圖1，兩個有效高脈沖之間有很多毛刺，放大毛刺后如圖2所示，大約維持10ns的高電平。

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　　圖1

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　　圖2

　　如何濾除這些毛刺呢?辦法有兩個，其一就是用純粹硬件的辦法，在信號進入FPGA之前進行濾波處理，串個電阻并個電容都可以，特權(quán)同學(xué)并了一個20pF電容后就能夠把這些毛刺徹底濾干凈，如圖3所示。

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　　圖3

　　而還有一種“軟”硬件濾波的方法。就如特權(quán)同學(xué)收錄進<深入淺出玩轉(zhuǎn)FPGA>一書中的博文<基于FPGA的跨時鐘域信號處理——亞穩(wěn)態(tài)>所談到的，降低數(shù)據(jù)采集頻率以及多次采集后邏輯處理都是一種思路。那這里特權(quán)同學(xué)給出一種多次采集處理的濾波方法和大家分享。

　　input ain; //輸入信號

　　reg[3:0] ainr; //輸入信號緩存

　　//輸入信號打4拍

　　always @(posedge clk or negedge rst_n)

　　if(!rst_n) ainr <= 4‘d0;

　　else ainr <= {ainr[2:0]，ain};

　　//輸入信號上升沿檢測，高電平有效

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

　　//通常只要兩個信號就行，即wire pos_ain = ~ainr[2] & ainr[1] ;。

　　//這里用了4個信號就是多次采樣濾波的效果

　　//輸入信號下降沿檢測，高電平有效

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

　　//通常只要兩個信號就行，即wire neg_ain = ainr[2] & ~ainr[1] ;。

　　//這里用了4個信號就是多次采樣濾波的效果

　　//若該輸入信號主要關(guān)注其高脈沖，那么可以做以下濾波

　　wire high_ain = ainr[1] & ainr[0];

　　//兩個信號相與通常可以濾除1個clk的毛刺，相應(yīng)的，3個信號相與可以濾除2個clk的毛刺

　　//若該輸入信號主要關(guān)注其低脈沖，那么可以做以下濾波

　　wire low_ain = ainr[1] | ainr[0];