一種基于EPLD技術(shù)的抗干擾濾波器的實(shí)現(xiàn)
1問題的提出
在同步串行數(shù)據(jù)傳輸過程中,時(shí)鐘線上只要有一點(diǎn)小毛刺就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失誤,從而影響系統(tǒng)的正常工作。傳統(tǒng)的處理方法是在接收端并入一小電容來濾除毛刺,這種方法只能去除某一固定頻率下的干擾,而在實(shí)際工作中,干擾有可能由多種干擾源混合產(chǎn)生,其頻率可能是變化的。另外,若同步串行傳輸有多個(gè)接收端,則需要在每個(gè)接收線上都并上一電容,這樣,多個(gè)電容并聯(lián)在同一信號(hào)線上,勢必導(dǎo)致所需的信號(hào)失真。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,EPLD以其編程靈活方便而日益成為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的重要手段之一。本文介紹了一種基于EPLD的數(shù)字濾波器,它可以抑制某些低頻線路上的干擾,利用此濾波器可以阻止某些頻帶的干擾信號(hào)通過,從而起到硬件抗干擾的作用。由于采用了EPLD技術(shù),硬件編程方便、靈活,針對(duì)不同的干擾源的特性,可采取相應(yīng)的措施來解決。
2解決方案
串行傳輸線在實(shí)際傳輸過程中容易竄入干擾,其形式一般為小毛刺或窄脈沖形式,可利用它與主信號(hào)的不同特性加以濾除。
2.1基本工作原理
消除干擾信號(hào)需兩路輸入信號(hào):主信號(hào)和參考時(shí)鐘信號(hào)。參考時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過分頻、調(diào)整脈寬等處理,以此使主信號(hào)源產(chǎn)生所需的延時(shí),再與其本身信號(hào)相比,從而濾去主信號(hào)源上的一些窄波干擾信號(hào)。濾波器的原理圖如圖1所示。器件可采用LATTICE公司的ispLSI1032E,參考時(shí)鐘信號(hào)可采用8M晶振。
2.2具體電路設(shè)計(jì)
編程軟件為LATTICE公司的ispEXPERTSystem,它是一套完整的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件,設(shè)計(jì)輸入可采用原理圖輸入、硬件描述語言輸入、混合輸入等方式,并可對(duì)所設(shè)計(jì)的數(shù)字電路系統(tǒng)進(jìn)行功能仿真和時(shí)序仿真。
2.2.1分頻電路
分頻電路可根據(jù)各具體干擾源的脈沖寬度來確定。具體電路如圖2所示,CLK為8M晶振信號(hào),經(jīng)整形后作為DQ觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào),OUT1輸出二分頻后的4M方波信號(hào),同時(shí)作為下一級(jí)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)OUT2輸出四分頻后的2M方波信號(hào),F(xiàn)W1輸出頻率為4M、脈寬為125ns的脈沖信號(hào),F(xiàn)W2輸出頻率為2M、脈寬為250ns的脈沖信號(hào),具體波形如圖3所示。由此類推,繼續(xù)級(jí)連DQ觸發(fā)器即可輸出八分頻、十六分頻信號(hào),脈寬也可視具體情況而作相應(yīng)的改變,電路類似FW1、FW2的產(chǎn)生電路。
由圖2,在ispEXPERT中經(jīng)仿真得出如圖3所示的波形。
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