數(shù)字濾波去抖動的方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路與接口交叉的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及利用數(shù)字濾波實現(xiàn)去抖動的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路中，不僅晶體振蕩器可以產(chǎn)生時鐘信號，采用數(shù)字振蕩器也可以產(chǎn)生時鐘信號，但是，采用振蕩器產(chǎn)生的時鐘信號在某些情況下會產(chǎn)生毛刺、抖動等非理想波形。在物理接口應(yīng)用中，由于機械物理特性，例如，物理開關(guān)的開啟和關(guān)閉過程中，都會產(chǎn)生非理想的抖動或毛刺，需要安置特定的電路，消除上述非理想的毛刺影響。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用模擬濾波電路來消除毛刺或抖動。然而，模擬濾波電路達到上述效果不佳。宄其原因在于:模擬濾波電路不僅設(shè)計較為復雜，而且功耗和面積都較大。因此，需要一種新的濾波電路來達到消除抖動和毛刺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字濾波去抖動的方法及其裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中采用模擬濾波電路去抖動或毛刺，因設(shè)計難度大、功耗高、面積大達到效果不佳的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種數(shù)字濾波去抖動的方法，包括:
[0006]濾除時鐘輸入信號中的毛刺，生成相應(yīng)初始時鐘輸出信號，其中，所述時鐘輸入信號包括第一時鐘輸入信號與第二時鐘輸入信號；
[0007]將所述初始時鐘輸出信號反向運算，生成第一時鐘輸出信號與第二時鐘輸出信號;
[0008]根據(jù)反饋的所述第一時鐘輸出信號與所述第二時鐘輸出信號電平高低，導通或斷開對應(yīng)的開關(guān)，連通觸發(fā)器對應(yīng)的時鐘輸入信號，濾除所述第一時鐘輸入信號或/和所述第二時鐘輸入信號中的抖動。
[0009]優(yōu)選地，所述毛刺的濾除裝置采用觸發(fā)器。
[0010]優(yōu)選地，所述將所述初始時鐘輸出信號反向運算，生成第一時鐘輸出信號與第二時鐘輸出信號，具體包括:
[0011]采用反相器處理生成的所述初始時鐘輸出信號，其中，所述反相器包括第二反相器與第一反相器，所述初始時鐘輸出信號流通所述第二反相器，生成第二時鐘輸出信號；所述第二時鐘輸出信號流通所述第一反相器，生成所述第一時鐘輸出信號。
[0012]優(yōu)選地，所述根據(jù)反饋的所述第一時鐘輸出信號與所述第二時鐘輸出信號電平高低，導通或斷開對應(yīng)的開關(guān)，濾除所述第一時鐘輸出信號或所述第二時鐘輸出信號中的抖動，具體包括:
[0013]所述第一時鐘輸出信號與所述第二時鐘輸出信號為電平相反的時鐘輸出信號，所述第二時鐘輸入信號為所述第一時鐘輸入信號反向延遲輸出的時鐘信號；
[0014]當所述第一時鐘輸出信號為高電平時，所述第二時鐘輸出信號為低電平，導通對應(yīng)連接開關(guān)，連通所述第二時鐘輸入信號，濾除所述第二時鐘輸入信號中的抖動；
[0015]當所述第二時鐘輸出信號為高電平時，所述第一時鐘輸出信號為低電平，導通對應(yīng)連接開關(guān)，與計算所述第一時鐘輸入信號和所述第二時鐘輸入信號，以該計算結(jié)果為時鐘輸入信號，濾除該時鐘輸入信號中的抖動。
[0016]本發(fā)明的另一目的在于提供一種數(shù)字濾波去抖動的裝置，包括:
[0017]時鐘輸入信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生時鐘輸入信號；
[0018]觸發(fā)器，輸入端連接所述時鐘輸入信號，濾除所述時鐘輸入信號的毛刺，并生成初始時鐘輸出信號；
[0019]反向電路，輸入端連接所述觸發(fā)器的輸出端，將初始時鐘輸出信號反向生成時鐘輸出信號；
[0020]反饋控制電路，輸入端連接所述反向電路的輸出端，輸出端連接所述觸發(fā)器的輸入端，根據(jù)控制所述觸發(fā)器復位端的時鐘輸入信號，流通所述觸發(fā)器與所述反向電路，以消除所述時鐘輸出信號中的抖動。
[0021]優(yōu)選地，所述觸發(fā)器為RS觸發(fā)器。
[0022]優(yōu)選地，所述時鐘輸入信號包括第一時鐘輸入信號與第二時鐘輸入信號，其中，所述第一時鐘輸入信號與所述第二時鐘輸入信號之間設(shè)置有延遲單元，且所述第二時鐘輸入信號為所述第一時鐘輸入信號反向延遲輸出的時鐘信號。
[0023]優(yōu)選地，所述第一時鐘輸入信號分別連接觸發(fā)器的保持端、與非門的一個輸入端，所述第二時鐘輸入信號連接第三反相器的輸入端，所述第三反相器的輸出端連接所述與非門的另一個輸入端，所述與非門的輸出端連接所述反饋控制電路。
[0024]優(yōu)選地，所述反向電路包括第一反相器和第二反相器，其中，所述時鐘輸出信號包括第一時鐘輸出信號與第二時鐘輸出信號，所述觸發(fā)器的輸出端與所述第二反相器的輸入端相連，輸出第二時鐘輸出信號，所述第二輸時鐘輸出信號連接所述第一反相器的輸入端，輸出第一時鐘輸出信號。
[0025]優(yōu)選地，所述反饋控制電路包括第一控制開關(guān)與第二控制開關(guān)，所述第一控制開關(guān)的一端連接所述第二時鐘輸入信號，所述第一控制開關(guān)的另一端連接所述觸發(fā)器的復位端，所述第一控制開關(guān)的控制端連接所述第一時鐘輸出信號；所述第二控制開關(guān)的一端連接所述與非門的輸出端，所述第二控制開關(guān)的另一端連接所述觸發(fā)器的復位端，所述第二控制開關(guān)的控制端連接所述第二時鐘輸出信號。
[0026]如上所述，本發(fā)明的數(shù)字濾波去抖動的方法及其裝置，具有以下有益效果:
[0027]本發(fā)明中通過以數(shù)字時鐘信號為輸入信號，并通過反向邏輯控制觸發(fā)器，將輸出的時鐘輸出信號作為控制信號，導通相應(yīng)的開關(guān)，實現(xiàn)時鐘輸入信號的濾波和去抖動，并且在數(shù)字濾波的過程中，還可濾除輸入信號產(chǎn)生的毛刺；本裝置的結(jié)構(gòu)簡單、功耗低，且易于實現(xiàn)，不僅可實現(xiàn)濾波和去抖動，還增加裝置的負載能力。
【附圖說明】
[0028]圖1顯示為本發(fā)明實施例中的一種數(shù)字濾波去抖動的方法流程圖；
[0029]圖2顯示為本發(fā)明實施例中的一種數(shù)字濾波去抖動裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖3顯示為本發(fā)明實施例中一種數(shù)字濾波去抖動裝置中延遲單元時序圖；
[0031]圖4顯示為本發(fā)明實施例中一種數(shù)字濾波去抖動裝置中輸出時序圖。
[0032]元件標號說明:
[0033]1、觸發(fā)器，2、反向電路，3、反饋控制電路，4、延遲單元。
【具體實施方式】
[0034]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0035]請參閱圖1至圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0036]如圖1所示，為本發(fā)明實施例中的一種數(shù)字濾波去抖動的方法流程圖，包括:
[0037]步驟SlOl中，濾除時鐘輸入信號中的毛刺，生成相應(yīng)初始時鐘輸出信號，其中，所述時鐘輸入信號包括第一時鐘輸入信號與第二時鐘輸入信號；
[0038]其中，所述濾除時鐘輸入信號中的毛刺的裝置為觸發(fā)器1，優(yōu)選為RS觸發(fā)器，為圖1中標注的Trigger。
[0039]步驟S102中，將所述初始時鐘輸出信號反向運算，生成第一時鐘輸出信號與第二時鐘輸出信號；
[0040]其中，采用反相器處理所述RS觸發(fā)器I生成的所述初始時鐘輸出信號，其中，所述反相器包括第二反相器A2與第一反相器Al，所述初始時鐘輸出信號流通所述第二反相器A2生成第二時鐘輸出信號Vout_b ;所述第二時鐘輸出信號Vout_b流通所述第一反相器Al生成所述第一時鐘輸出信號Vout。
[0041]步驟S103中，根據(jù)反饋的所述第一時鐘輸出信號Vout與所述第二時鐘輸出信號Vout_b電平高低，導通或斷開對應(yīng)的開關(guān)，連通觸發(fā)器I對應(yīng)的時鐘輸入信號，濾除所述第一時鐘輸入信號Vout或/和所述第二時鐘輸入信號Vout_b中的抖動。
[0042]其中，所述第一時鐘輸出信號Vout與所述第二時鐘輸出信號Vout_b為電平相反的時鐘輸出信號，所述第二時鐘輸入信號CLK_DB為所述第一時鐘輸入信號CLK反向延遲輸出的時鐘信號；
[0043]當所述第一時鐘輸出信號Vout為高電平時，所述第二時鐘輸出信號Vout_b為低電平，導通對應(yīng)連接開關(guān)，連通所述第二時鐘輸入信號CLK_DB，濾除所述第二時鐘輸入信號CLK_DB中的抖動；
[0044]當所述第二時鐘輸出信號Vout_b為高電平時，所述第一時鐘輸出信號Vout為低電平，導通對應(yīng)連接開關(guān)，與計算所述第一時鐘輸入信號CLK和所述第二時鐘輸入信號CLK_DB，以該計算結(jié)果為時鐘輸入信號，濾除該時鐘輸入信號中的抖動。
[0045]實施例1:
[0046]本發(fā)明為采用觸發(fā)器I工作原理，根據(jù)觸發(fā)器I對其復位端R的復位信號與保持端S的保持信號高低電平不同，對流入所述觸發(fā)器I的時鐘輸入信號進行濾波和去抖動。具體包括:
[0047]當所述觸發(fā)器I復位端R為低電平時，所述觸發(fā)器I的初始時鐘輸出信號為高電平，以及所述第一時鐘輸出信號Vout為高電平，所述第二時鐘輸出信號Vout_b為低電平；當所述觸發(fā)器I復位端R為高電平時，其保持端S為低電平時，所述觸發(fā)器I翻轉(zhuǎn)，使得所述第一時鐘輸出信號Vout為低電平，所述第二時鐘輸出信號Vout_b為高電平。
[0048]同時，當反饋的時鐘輸出信號輸入到反饋控制電路3，通過反饋的電平高低來控制相應(yīng)開關(guān)的閉合與斷開，實現(xiàn)反饋邏輯來控制觸發(fā)器I復位端和保持端輸入信號，當所述第二時鐘輸出信號Vout_bS高電平，所述第一時鐘輸出信號Vout為低電平時，第二開關(guān)Vout導通，連通第一與非門Nandl輸出為觸發(fā)器I復位端R輸入信號，(其中，所述第一與非門Nandl的輸出信號為，第二時鐘輸入信號經(jīng)過第三反相器處理后，再將處理結(jié)果與第一時鐘輸入信號進行與非門運算的結(jié)構(gòu)。);當所述第二時鐘輸出信號Vout_bS低電平，所述第一時鐘輸出信號Vout為高電平時，選擇所述第二時鐘輸入信號CLK_DB信號為觸發(fā)器I復位端R輸入信號，從而控制觸發(fā)器I復位端R輸入信號，進而控制輸出信號，達到濾波和去抖動功能。
[0049]如圖2所示，為本發(fā)明實施例中的一種數(shù)字濾波去抖動裝置的結(jié)構(gòu)框圖，包括:
[0050]時鐘輸入信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生時鐘輸入信號；<