开年干货来袭：PLB实现滤波器

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

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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。

 

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。

 

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。

 

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。

 

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。

 

 

使用介绍

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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)

 

应用程序调用如下API进行配置：

voidplb_filter_init(filter_config_t*cfg)
 

 

具体可参考 hpm_sdk/samples/drivers/plb/filteroutput 示例

 

以上内容来自：https://kb.hpmicro.com/2024/12/27/plb实现滤波器/

 

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