儀器儀表商情網(wǎng)訊:隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字電路已由早期的分立元件逐漸發(fā)展成集成電路,對(duì)電路設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高。尤其是可編程邏輯器件的出現(xiàn),使得以硬件為載體、以計(jì)算機(jī)軟件為開(kāi)發(fā)環(huán)境的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法日趨成熟??删幊踢壿嬈骷O(shè)計(jì)靈活、功能強(qiáng)大、可在線修改、效率高等優(yōu)點(diǎn)深受廣大電子設(shè)計(jì)人員青睞。目前,大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列( FPGA) 芯片是電壓敏感型芯片,基于可重構(gòu)CMOS-SRAM 單元結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)具有易失性,工作在低電壓狀態(tài),易受干擾,尤其在工控、軍用場(chǎng)合,外界電磁環(huán)境惡劣,電路耦合、空間輻射的雜波脈沖均會(huì)對(duì)FPGA 工作的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
干擾脈沖和毛刺信號(hào)是影響FPGA 穩(wěn)定工作的主要因素,為了保證輸入信號(hào)每變化一次,電路只做出一次正確的響應(yīng),必須對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波處理。要實(shí)現(xiàn)信號(hào)濾波可以采用硬件濾波和軟件濾波兩種方法。與硬件濾波相比,軟件濾波不需要硬件電路的支持,從而可以減少元器件的使用,降低成本,更重要的是軟件濾波更易于修改,所以常采用軟件濾波的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)電路中的信號(hào)濾波問(wèn)題。通過(guò)VHDL 語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)信號(hào)濾波功能,介紹了延時(shí)濾波法和判決濾波法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了上述兩種濾波方法的可靠性。
1 延時(shí)濾波
延時(shí)濾波法的濾波原理是對(duì)輸入信號(hào)的脈沖寬度進(jìn)行鑒別,對(duì)那些與真實(shí)信號(hào)的寬度相差很大的干擾信號(hào)進(jìn)行有效的抑制。具體的實(shí)現(xiàn)流程為在檢測(cè)到輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生變化后,延時(shí)一段時(shí)間T,脈沖寬度小于延時(shí)時(shí)間T 的輸入信號(hào)被認(rèn)為是干擾信號(hào),將其濾除; 脈沖寬度大于延時(shí)時(shí)間T 的輸入信號(hào)則被認(rèn)為是真實(shí)信號(hào),將其輸出。針對(duì)不同脈沖寬度的干擾信號(hào),可以通過(guò)設(shè)置不同的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的信號(hào)延時(shí),從而達(dá)到有效濾波的目的。
1. 1 延時(shí)時(shí)間T 的確定
延時(shí)時(shí)間T 取決干擾信號(hào)的脈沖寬度T’。