FPGA基础入门篇(四) 边沿检测电路
FPGA基础入门篇(四)——边沿检测电路
一、边沿检测
边沿检测,就是检测输入信号,或者FPGA内部逻辑信号的跳变,即上升沿或者下降沿的检测。在检测到所需要的边沿后产生一个高电平的脉冲。这在FPGA电路设计中相当的广泛。
没有复位的情况下,正常的工作流程如下:
(1)D触发器经过时钟clk的触发,输出trigger信号,保存了t0时刻的信号。
(2)同时由trigger通过非门输出信号,保留了当前时刻t1的触发信号
(3)经过与门输出信号pos_edge,neg_edge
a) 只有t0时刻为高,且t1时候为低的时候,与门输出高,此时为下降沿。
b) 只有to时候为低,且t1时候为高的时候,与门输出高,此时为上升沿。
当然,在复位的时刻,DFF被复位,无法检测触发信号。
二、采用一个触发器的边沿检测电路设计:
- verilog代码实现:
//one trigger
module edge_detect(
input clk_i, rst_n_i, data_i, //输入端口
output posedge_o,negedge_o //输出端口
);
//one regester
reg tri_1;
always@(posedge clk_i or negedge rst_n_i)
begin
if (! rst_n_i) //置位
begin
tri_1 <= 1'b0;
end
else
begin
tri_1 <= data_i; //触发器
end
end
assign negedge_o = tri_1 & (~data_i); //下降沿检测
assign posedge_o = (~tri_1) & data_i; //上升沿检测
endmodule
- RTL电路
用vivado RTL分析电路
- 仿真代码及结果
module tb_test(
);
reg clk_i,rst_n_i,data_i;
wire posedge_o, negedge_o;
//模块调用
edge_detect u1(
.clk_i(clk_i),
.rst_n_i(rst_n_i),
.data_i(data_i),
.posedge_o(posedge_o),
.negedge_o(negedge_o)
);
//initial
initial begin
clk_i = 0;
rst_n_i = 0;
#10
rst_n_i = 1;
data_i = 0;
#13
data_i = 1; //上升沿
#20
data_i = 0; //下降沿
#15
data_i = 1; //上升沿
#10
data_i = 0; //下降沿
end
//clk 信号
always #5 clk_i = ~clk_i;
endmodule
仿真结果:
分析:在第一次上升沿时,由于上升沿离下个时钟上升沿间隔短,结果会产生“毛刺”
下面利用多个触发器可以延迟n-1个触发器的周期时间保证至少有一个时钟周期。
三、采用多个触发器的边沿检测电路设计:
- verilog 语言实现(两个触发器及双边沿检测)
//two trigger
module edge_detect(
input clk_i, rst_n_i, data_i,
output posedge_o,negedge_o,double_edge_o
);
//two regester
reg tri_1;
reg tri_2;
always@(posedge clk_i or negedge rst_n_i)
begin
if (! rst_n_i) //置位
begin
tri_1 <= 1'b0;
tri_2 <= 1'b0;
end
else
begin
tri_1 <= data_i;
tri_2 <= tri_1; 二级触发器
end
end
assign negedge_o = tri_2 & (~tri_1); //下降沿检测
assign posedge_o = (~tri_2) & tri_1; //上升沿检测
assign double_edge_o = tri_1 ^ tri_2; //双边沿检测
endmodule
- RTL电路
用vivado RTL分析电路
- 仿真结果:
tri_1将输入与时钟同步,tri_2延迟一个时钟周期。级数越多,延迟越高。
可以看到边沿检测结果都出现在下一个时钟周期
四、边沿检测应用
边沿检测技术在项目应用中,非常低广泛。如要有效捕获信号跳变沿,边沿检测技术的应用是必不可少的。
有如下几个方面
(1)将时钟边沿使能转换为边沿检测使能,使时钟同步化。
(2)捕获信号的突变(UART,SPI等信号使能突变)
(3)逻辑分析仪中信号的边沿检测。
五、实现指标及存在缺陷
没有十全十美的东西,也没有十全十美的电路、代码;边沿检测技术亦如此。有如下缺陷:
(1)增大CLK信号可以增强边沿检测的效率,但不能滤去跳变的杂波。
(2)减少CLK可以有效滤去跳变的杂波,但不能及时检测到边沿跳变。
(3)增加DFF能更好的滤除杂波,寄存信号,但同时检测延时大。
参考博文: https://blog.csdn.net/u011412586/article/details/9971455
https://www.cnblogs.com/crazybingo/archive/2011/07/26/2117149.html
FPGA基础入门篇(四) 边沿检测电路的更多相关文章
- SQLAlchemy 教程 —— 基础入门篇
SQLAlchemy 教程 -- 基础入门篇 一.课程简介 1.1 实验内容 本课程带领大家使用 SQLAlchemy 连接 MySQL 数据库,创建一个博客应用所需要的数据表,并介绍了使用 SQLA ...
- Linux及Arm-Linux程序开发笔记(零基础入门篇)
Linux及Arm-Linux程序开发笔记(零基础入门篇) 作者:一点一滴的Beer http://beer.cnblogs.com/ 本文地址:http://www.cnblogs.com/bee ...
- 【Linux开发】Linux及Arm-Linux程序开发笔记(零基础入门篇)
Linux及Arm-Linux程序开发笔记(零基础入门篇) 作者:一点一滴的Beer http://beer.cnblogs.com/ 本文地址:http://www.cnblogs.com/beer ...
- JS基础入门篇(三十五)—面向对象(二)
如果没有面向对象这种抽象概念的小伙伴,建议先看一下我写的JS基础入门篇(三十四)-面向对象(一)
- 【SSRS】入门篇(四) -- 向报表添加数据
原文:[SSRS]入门篇(四) -- 向报表添加数据 定义好数据集后 [SSRS]入门篇(三) -- 为报表定义数据集 ,就可以开始设计报表了,将要显示在报表的字段.文本框.图像和其他项从工具箱拖放到 ...
- MyBatis基础入门《四》接口方式.Select查询集合
MyBatis基础入门<四>接口方式.Select查询集合 描述: 在<MyBatis基础入门<二>Select查询>中有说过,SQLSession有两种用法,这里 ...
- verilog 之数字电路 边沿检测电路
由代码可知:此边沿检测电路是由两个触发器级联而成,sign_c_r 输出是sign_c_r2的输入.并且有异步复位端没有使能端.最后输出:由触发器的输出取反和直接输出相与.如下的RTL图.
- 云小课|DGC数据开发之基础入门篇
阅识风云是华为云信息大咖,擅长将复杂信息多元化呈现,其出品的一张图(云图说).深入浅出的博文(云小课)或短视频(云视厅)总有一款能让您快速上手华为云.更多精彩内容请单击此处. 摘要:欢迎来到DGC数据 ...
- .NET ORM 的 “SOD蜜”--零基础入门篇
PDF.NET SOD框架不仅仅是一个ORM,但是它的ORM功能是独具特色的,我在博客中已经多次介绍,但都是原理性的,可能不少初学的朋友还是觉得复杂,其实,SOD的ORM是很简单的.下面我们就采用流行 ...
随机推荐
- WebLoad 解析服务器返回的XML格式内容
Parsing the XML Response get the root node: var rootNode = document.wlXmls[0].XMLDocument.documentE ...
- bzoj1834 网络扩容 网络流
好久没写题解了啊··· 题目大意: 给你一幅n个点的网络,先求出其1到n的最大流,每条弧还会有个属性\(cost_i\),表示没扩容一个单位的费用,现在我们要求的就是扩容K个单位的最小费用 思路: 这 ...
- Mysql Replace语句的使用
Mysql Replace语句的语法: REPLACE [LOW_PRIORITY | DELAYED] [INTO] tbl_name [(col_name,...)] VALUES ({expr ...
- 调用系统相机拍照,保存照片,调用系统裁剪API对照片处理,显示裁剪之后的照片
package com.pingyijinren.test; import android.annotation.TargetApi; import android.app.Notification; ...
- [bzo1211][HNOI2004]树的计数_prufer序列
树的计数 bzoj-1211 HNOI-2004 题目大意:题目链接. 注释:略. 想法: prufer序列有一个性质就是一个数在prufer序列中出现的次数等于这个prufer序列生成的树中它的度数 ...
- easyui webuploader 文件上传演示
webuploader 上传首页 webuploader 上传前页面 webuploader 上传中页面 图就不上传了,状态会编程上传中 webuploader 已上传页面
- #!/usr/bin/env 脚本解释程序的作用
the Zimbu programming language http://www.zimbu.org/getting-started -------------------------------- ...
- HTML5:理解head
HTML文档的head部分,通常包含指定页面标题.为搜索引擎提供关于页面本身的信息.加载样式表,以及加载JavaScript文件(出于性能考虑.多数时候放在页面底部</body>标签结束前 ...
- Js、Jquery对goTop功能的实现
本文介绍用原生JS和Jquery分别实现的网页goTopbutton功能,以及在这个过程中碰到的问题. 终于实现的效果类似:http://sc2.163.com/home(注意右下角的top) 代码: ...
- DG备库磁盘空间满导致无法创建归档
上周五去某客户那里做数据库巡检.是window 2008系统上10g的一套NC系统的库,已经配置了DG,可是巡检时发现数据库报错: Tue Nov 11 10:13:57 2014 LNS: Stan ...