专利名称：任意矢量脉冲展宽电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微电子技术及通信领域，特别是任意矢量脉冲展宽电路。
背景技术：
脉冲展宽技术用于检测单一矢量脉冲，用来实现信号在某一状态恒定时展宽该信号 出现的尖锋脉冲，其工作原理是判断脉冲是否产生，若产生则通过延时输出来达到脉 冲展宽的目的，其工作流程如图l所示。
因为现有技术的计数部分由单计数器组成，所以只适用于对单一变化的信号进行处 理，在遇到不确定的变化方向的脉冲时，其结构决定它只能对其中某一方向的脉冲信号， 不适用于展宽信号连续变华时出现的尖峰脉冲脉冲信号。
实用新型内容
本实用新型为解决上述问题提供了任意矢量脉冲展宽电路，电路结构简单，能够展 宽连续变化的信号中出现的尖峰脉冲。 本实用新型的技术方案如下
任意矢量脉冲展宽电路，其特征在于包括两路相同的电路，所述电路由用于延时 的触发器、用于判断脉冲的计数器模块、用于比较信号的比较器依次连接组成，所述两 路电路的比较器最后均连接输出控制电路上，所述触发器连接时钟和信号输入。
所述计数器模块由2个计数器组成，能同时对输入信号的高低脉冲进行监控，判断 信号的跳变是否属于脉冲。
所述一路电路的触发器前端还连接有反向器。
任意矢量脉冲展宽电路的工作原理如下
时钟输入作为信号变化的触发主时钟，触发器(只起延时作用，目的是把一个时钟 周期前后的信号进行判断，判断其是否发生变化)用于将输入信号延时一个时钟周期， 用以判断输入信号是否发生了变化，如果输入信号发生了变化(由一个状态跳变到另一 个状态)，则由计数器进行计时处理(计时的作用是判断此变化过程是否是一个脉冲)， 若发生变化后在一段允许的时间内没有继续发生变化，则认为该变化是信号的正常改变 而非脉冲信号，若输入信号在小于允许时间(依据本设计，使用者可以根据自己要求通过外部输入自己设定最大允许脉冲宽度)内发生了变化则认为这是一个尖峰脉冲信号， 这一部分判断由比较器(一路的比较器用来对时钟上升沿采集到的信号进行比较，另一 路的比较器用于对时钟下降沿采集到的信号进行比较)来完成。两路触发器，计数器， 比较器的功能与作用相同，只不过时钟是经过反向器后接入的另一路的触发器，计数器， 比较器，这样就可以保证如果尖峰脉冲是在输入时钟下降沿到来时一样可以被采集到。 因此不管输入窄脉冲信号的前沿(脉冲信号的变化边沿)与时钟脉冲的相对时间关系如 何，其输出展宽脉冲的宽度为脉宽控制电路(比较器)的时间计数值(N为时间计数值，可 由外部输入)与输入窄脉冲的前沿加上时钟脉冲的前沿或后沿之差。尽管脉宽控制计数 电路的时钟脉冲周期没有改变，但由于输入窄脉冲的前沿与控制计数电路时钟脉冲上升 沿的最大时差只有半个时钟脉冲周期(注意时钟脉冲信号的占空比为1: 1)，故展宽脉 冲信号的宽度误差大约等于半个时钟脉冲周期。 本实用新型的有益效果如下
本实用新型能够在连续变化的信号中采集任意矢量的尖峰脉冲，同时采用双沿触发 方式方法能够达到更高的精度。
图1为背景技术传统结构的工作流程图
图2为本实用新型的结构原理图
图3为本实用新型的结构示意图
图4为本实用新型的时序仿镇波形示意图
图5为本实用新型的实际应用示意图
具体实施方式
如图2-3所示，任意矢量脉冲展宽电路，包括两路相同的电路，所述电路由用于延 时的触发器、用于判断脉冲的计数器模块、用于比较信号的比较器依次连接组成，所述 两路电路的比较器最后均连接输出控制电路上，所述触发器连接时钟和信号输入。
所述计数器模块由2个计数器组成，能同时对输入信号的高低脉冲进行监控，判断 信号的跳变是否属于脉冲。
所述一路电路的触发器前端还连接有反向器。
任意矢量脉冲展宽电路的工作原理如下
时钟输入作为信号变化的触发主时钟，触发器1 (起延时作用，目的是把一个时钟 周期前后的信号进行判断,判断其是否发生变化)用来把输入信号延时一个时钟周期，
4用以判断输入信号是否发生了变化，如果输入信号发生了变化(由一个状态跳变到另一 个状态)，则由计数器1进行计时处理(计时的作用是判断此变化过程是否是一个脉冲)， 若发生变化后在一段允许的时间内没有继续发生变化，则认为该变化是信号的正常改变 而非脉冲信号，若输入信号在小于允许时间(依据本设计,使用者可以根据自己要求通 过外部输入自己设定最大允许脉冲宽度)内发生了变化则认为这是一个尖峰脉冲信号， 这一部分判断由比较器(比较器1用来对时钟上升沿釆集到的信号进行比较，比较器2 用来对时钟下降沿采集到的信号进行比较)来完成。触发器2，计数器2，比较器2的
功能与作用分别与触发器1，计数器l，比较器1相同，只不过时钟是经过反向器后接
入的触发器2，计数器2，比较器2，这样就可以保证如果尖峰脉冲是在输入时钟下降沿 到来时一样可以被采集到。因此不管输入窄脉冲信号的前沿(脉冲信号的变化边沿)与时 钟脉冲的相对时间关系如何，其输出展宽脉冲的宽度为脉宽控制电路(比较器)的时间计 数值(N为时间计数值，可由外部输入)与输入窄脉冲的前沿加4:时钟脉沖的前沿或后沿 之差。尽管脉宽控制计数电路的时钟脉冲周期没有改变，但由于输入窄脉冲的前沿与控 制计数电路时钟脉冲上升沿的最大时差只有半个时钟脉冲周期(注意时钟脉冲信号的 占空比为1:1)，故展宽脉冲信号的宽度误差大约等于半个时钟脉冲周期。
如图4所示，CLOCK为时钟输入信号，IN为输入信号，OUT为脉冲展宽后的输出信 号，可以从仿真波形中清晰的看到在输入信号发生变化时，输出回根据输入信号的变化 是否是尖峰脉冲信号而作出相应的变化，并且不管输入信号在时钟的上升沿变化还是下 降沿变化，都能被正确的确认是否是尖峰脉冲信号，如果是，输出则会被展宽，而且被 展宽的信号也能精确到半个时钟周期。经过FPGA的实际使用，得到的结果与仿真波形 得到的结果完全一致。
如图5所示，检测高速面板输出状态信号。在测试高速串行总线时，由于高速面板 的状态输出信号理论上应该在没有改变控制输入时是保持不变，但是由于某些原因在没 有改变输入信号时输出状态信号会有不确定的尖峰脉冲输出，进而影响整个系统正常工 作，由于尖峰脉冲信号速度特别快的极其不确定性使在测量中难以通过常规方法测量到 这些脉冲，但是通过FPGA使用任意脉冲矢量展宽电路把其接到正常使用的LED灯，在 适当展宽该信号一定时间则可以在正常测量时只需观察LED灯是否闪烁便知道该状态输 出信号是否达到要求。
权利要求1、任意矢量脉冲展宽电路，其特征在于包括两路相同的电路，所述电路由用于延时的触发器、用于判断脉冲的计数器模块、用于比较信号的比较器依次连接组成，所述两路电路的比较器最后均连接输出控制电路上，所述触发器连接时钟和信号输入。
2、 根据权利要求i所述任意矢量脉冲展宽电路，其特征在于所述计数器模块由2 个计数器并联组成。
3、 根据权利要求l所述任意矢量脉冲展宽电路，其特征在于所述一路电路的触发 器前端还连接有反向器。
专利摘要本实用新型公开了任意矢量脉冲展宽电路，包括两路相同的电路，所述电路由用于延时的触发器、用于判断脉冲的计数器模块、用于比较信号的比较器依次连接组成，所述两路电路的比较器最后均连接输出控制电路上，所述触发器连接时钟和信号输入；本实用新型能够在连续变化的信号中采集任意矢量的尖峰脉冲，同时采用双沿触发方式方法能够达到更高的精度。
文档编号G01R29/02GK201322775SQ20082022377
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者何映洪, 亮 曾 申请人:和芯微电子(四川)有限公司