FPGA：數(shù)字示波器 3 - 觸發(fā)器

作者：時(shí)間：2024-01-12 來(lái)源：EEPW編譯

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我們的第一個(gè)觸發(fā)因素很簡(jiǎn)單 - 我們檢測(cè)到上升沿越過(guò)固定閾值。由于我們使用的是 8 位 ADC，因此采集范圍從 0x00 到 0xFF。
因此，讓我們暫時(shí)將閾值設(shè)置為0x80。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/202401/454721.htm

檢測(cè)上升沿

如果樣本高于閾值，但前一個(gè)樣本低于閾值，則觸發(fā)！

reg Threshold1, Threshold2;
always @(posedge clk_flash) Threshold1 <= (data_flash_reg>=8'h80);
always @(posedge clk_flash) Threshold2 <= Threshold1;

assign Trigger = Threshold1 & ~Threshold2; // if positive edge, trigger!

中間顯示觸發(fā)器

數(shù)字示波器的一大特點(diǎn)是能夠看到觸發(fā)前發(fā)生的事情。

這是如何工作的？
示波器不斷采集。示波器內(nèi)存一遍又一遍地被覆蓋 - 當(dāng)我們到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，我們從頭開(kāi)始。但是，如果發(fā)生觸發(fā)，示波器會(huì)繼續(xù)獲取其內(nèi)存深度的一半，然后停止。因此，它保留了一半的記憶，以及觸發(fā)后發(fā)生的事情。

我們?cè)谶@里使用 50% 或“中間顯示觸發(fā)器”（其他流行的設(shè)置本來(lái)是 25% 和 75% 設(shè)置，但這很容易在以后添加）。

實(shí)施很容易。首先，我們必須跟蹤存儲(chǔ)了多少字節(jié)。

reg [8:0] samplecount;

內(nèi)存深度為 512 字節(jié)，我們首先確保獲取至少 256 字節(jié)，然后停止計(jì)數(shù)，但在等待觸發(fā)時(shí)繼續(xù)獲取。一旦觸發(fā)器到來(lái)，我們?cè)俅伍_(kāi)始計(jì)數(shù)以再獲取 256 個(gè)字節(jié)，然后停止。

reg PreTriggerPointReached;
always @(posedge clk_flash) PreTriggerPointReached <= (samplecount==256);

決策邏輯處理所有這些步驟：

always @(posedge clk_flash)
if(~Acquiring)
begin
Acquiring <= startAcquisition2; // start acquiring?
PreOrPostAcquiring <= startAcquisition2;
end
else
if(&samplecount) // got 511 bytes? stop acquiring
begin
Acquiring <= 0;
AcquiringAndTriggered <= 0;
PreOrPostAcquiring <= 0;
end
else
if(PreTriggerPointReached) // 256 bytes acquired already?
begin
PreOrPostAcquiring <= 0;
end
else
if(~PreOrPostAcquiring)
begin
AcquiringAndTriggered <= Trigger; // Trigger? 256 more bytes and we're set
PreOrPostAcquiring <= Trigger;
if(Trigger) wraddress_triggerpoint <= wraddress; // keep track of where the trigger happened
end

always @(posedge clk_flash) if(Acquiring) wraddress <= wraddress + 1;
always @(posedge clk_flash) if(PreOrPostAcquiring) samplecount <= samplecount + 1;

reg Acquiring1; always @(posedge clk) Acquiring1 <= AcquiringAndTriggered;
reg Acquiring2; always @(posedge clk) Acquiring2 <= Acquiring1;
assign AcquisitionStarted = Acquiring2;

請(qǐng)注意，我們注意記住觸發(fā)發(fā)生的位置。這用于確定要發(fā)送到 PC 的 RAM 中示例窗口的開(kāi)始。

reg [8:0] rdaddress, SendCount;
reg Sending;
wire TxD_busy;

always @(posedge clk)
if(~Sending)
begin
Sending <= AcquisitionStarted;
if(AcquisitionStarted) rdaddress <= (wraddress_triggerpoint ^ 9'h100);
end
else
if(~TxD_busy)
begin
rdaddress <= rdaddress + 1;
SendCount <= SendCount + 1;
if(&SendCount) Sending <= 0;
end

通過(guò)這種設(shè)計(jì)，我們終于得到了一個(gè)有用的示波器。我們現(xiàn)在只需要自定義它。