PLB实现滤波器

PLB Filter Component

概述

HPMicro MCU的TRIGMUX具有滤波功能,为部分输入信号提供了数字滤波器,支持滤刺模式、延时模式、滤峰模式和滤谷模式。但这滤波器仅针对外部从引脚的输入信号,不能对内部的信号进行滤波。

为了解决这一问题,本组件使用PLB实现了滤波器,同样支持滤刺模式、延时模式、滤峰模式和滤谷模式,通过配置TRIGMUX,既能够对外部引脚输入信号进行滤波,又能够对能够连接到TRIGMUX的信号进行滤波。

滤波器设计介绍

滤刺模式(Rapid Change Mode)

  • 滤波器输入翻转后,输出也会立即翻转,之后会在一定时间内无视滤波器的输入。这个模式下,滤波器输出会紧随输入,同时会避免输出信号出现毛刺。
    rapid change mode

  • 概要设计

    • 该设计分为2级,第1级为TYPE_B逻辑单元(输出OUT0作为锁存信号),第2级为TYPE_A逻辑单元。

    • TYPE_B的设计

      • 原始信号的边沿信号作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN0;

      • PLB输出信号为OUT0,同时作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN1;

      • PLB输出信号为OUT1,同时作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN2;

      • 定义真值表如下:

        IN2 IN1 IN0 Operation
        0 0 0 cnt值保持不变
        0 0 1 cnt值加1
        0 1 0 cnt值加1
        0 1 1 cnt值加1
        1 x x cnt值从cmp0中获取,cmp0的值为0
      • OUT0的输出逻辑为:cnt值跟cmp0相比较,当cnt值大于cmp0时,out0输出为1,否则为0。

      • OUT1的输出逻辑为:cnt值跟cmp1相比较,当cnt值大于等于cmp1时,out1输出为1,否则为0。cmp1的数值可设置,就是用户需要定义的延时时间,单位为 plb clock tick;

      • cnt初始值为0。

    • TYPE_A的设计

      • 原始信号作为PLB TYPE_A逻辑单元的输入信号IN0;

      • 原始信号的边沿信号作为PLB TYPE_A逻辑单元的输入信号IN1;

      • TYPE_B逻辑单元的输出信号OUT0作为TYPE_A逻辑单元的输入信号IN2;

      • TYPE_A逻辑单元的输出信号OUT0作为TYPE_A逻辑单元的输入信号IN3;

      • 定义真值表如下:

        IN3 IN2 IN1 IN0 Out0
        0 0 x 0 0
        0 0 1 1 1
        1 1 x x 1
        1 0 x 1 1
        1 0 0 0 0
        1 0 1 0 0
        0 1 x x 0
        0 0 0 1 1
      • OUT0即为滤波后的输出信号。

延时模式(Delay Mode)

  • 滤波器输入翻转后需要保持一定时间,滤波器输出才会翻转。
    delay mode

  • 概要设计

    • 原始信号作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN0,原始信号的边沿信号作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN2;

    • PLB输出信号为OUT0,同时作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN1;

    • 定义真值表如下:

      IN2 IN1 IN0 Operation 备注
      0 0 0 cnt值保持不变 稳定态
      0 0 1 cnt值加1
      0 1 0 cnt值减1
      0 1 1 cnt值保持不变 稳定态
      1 0 0 cnt值加1 信号抖动
      1 0 1 cnt值从cmp1中获取,cmp1的值为0 上升沿
      1 1 0 cnt值从cmp2中获取,cmp2的值为2*cmp0 下降沿
      1 1 1 cnt值减1 信号抖动
    • OUT0的输出逻辑为:cnt值跟cmp0相比较,当cnt值大于等于cmp0时,out0输出为1,否则为0。cmp0的数值可设置,就是用户需要定义的延时时间,单位为 plb clock tick;

    • cnt初始值为0;

    • OUT0即为滤波后的输出信号。

滤峰模式(Stable Low Mode)

  • 滤波器输入置逻辑0后,需要保持一定时间,滤波器输出才会置逻辑0,而滤波器输入置1,滤波器输出会立即置1。
    stable low mode

  • 概要设计

    • 原始信号作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN0;

    • PLB输出信号为OUT0,同时作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN1;

    • 定义真值表如下:

      IN1 IN0 Operation
      x 1 cnt值从cmp1中获取,cmp1的值为0
      1 0 cnt值加1
      0 0 cnt值保持不变
    • OUT0的输出逻辑为:cnt值跟cmp0相比较,当cnt值小于cmp0时,out0输出为1,否则为0。cmp0的数值可设置,就是用户需要定义的延时时间,单位为 plb clock tick;

    • cnt初始值为cmp0;

    • OUT0即为滤波后的输出信号。

滤谷模式(Stable High Mode)

  • 滤波器输入置逻辑1后,需要保持一定时间,滤波器输出才会置逻辑1,而滤波器输入置0,滤波器输出会立即置0。
    stable high mode

  • 概要设计

    • 原始信号作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN0;

    • PLB输出信号为OUT0,同时作为PLB TYPE_B逻辑单元的输入信号IN1;

    • 定义真值表如下:

      IN1 IN0 Operation
      x 0 cnt值从cmp1中获取,cmp1的值为0
      0 1 cnt值加1
      1 1 cnt值保持不变
    • OUT0的输出逻辑为:cnt值跟cmp0相比较,当cnt值大于等于cmp0时,out0输出为1,否则为0。cmp0的数值可设置,就是用户需要定义的延时时间,单位为 plb clock tick;

    • cnt初始值为0;

    • OUT0即为滤波后的输出信号。

使用

  • 在应用程序中的CMakeLists.txt中添加如下内容,使能PLB滤波器组件:

    set(CONFIG_HPM_PLB_FILTER 1)
  • 调用如下API进行配置:

    void plb_filter_init(filter_config_t *cfg)
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