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参考文献

有关文件及软件，请浏览:

//www.xmece.com/configurable-mixed-signal．

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作者:伊万Vaskiv

介绍

计数器是一种数字电路，用于计数输入事件(脉冲、边缘)。数字电子计数器通常由串级连接的一系列触发器组成。

本应用笔记旨在展示如何构建具有GreenPAK中设计的不同接口方法的双向计数器(FSM)。需要实现的方法有:

带有SPI输出的16位FSM

具有I2C输出的16位FSM

具有并行输出的FSM(基于glue逻辑)

带有SPI输出的16位FSM

图1:“带有SPI输出的16位FSM”

“带有SPI输出的16位FSM”在一个内部16位寄存器(FSM0, FSM1)中计数输入时钟，用户可以在任何时候通过SPI读取值，复位16位寄存器，或改变计数方向。该设计在SLG46140或SLG46620中实现。

让我们看看它是如何工作的。16位计数器是使用两个计数器(FSM0和FSM1块)和附加逻辑实现的，因为SLG46140没有16位FSM。第15 - 8位存储在FSM0中，第7 - 0位存储在FSM1中。两个FSMs都连接到SPI块，该块可以通过SPI输出串行数据。计数方向由上下针控制。如果该引脚为HIGH，系统计数UP，如果该引脚为LOW，系统计数DOWN。Gen Reset引脚用于复位计数器值(主动高)。

输入时钟来自时钟输入。这些时钟同时应用于FSM1和FSM0的CLK输入。FSM1计数每个时钟，而FSM0只在FSM1计数器值为255且Up/Down信号为HIGH或FSM1计数器值为0且Up/Down信号为LOW时计数。这个功能是使用FSM0的KEEP输入来实现的。当这个信号是高时，尽管时钟信号，FSM0的计数器值是不变的。KEEP输入通过逆变器连接FSM1输出。只有计数器值为0且Up/Down信号为LOW，或者计数器值为255且Up/Down信号为HIGH时，FSM1依次输出为HIGH。

由于FSM的计数器值达到最大值(255)，FSM1的计数器数据为255时，FSM的计数器值被重置为计数器数据，所以FSM1在计数时停止在最大值(255)，并且FSM1 up输入信号为HIGH。为了避免这种情况，DFF2和3位LUT1在FSM1达到最大值且Up/Down为HIGH时，在下一个时钟对FSM1进行复位。当Up/Down为LOW时，表示FSM1未复位。这种情况与FSM0类似。这个也被重置为计数器数据，当FSM0达到最大值(16383)，它将开始导致错误的数据。为了避免这种情况，3位LUT3在两个FSMs达到最大值(这种情况的SPI输出代码是0xFFFF)和Up/Down是高的下一个时钟复位FSM0。当Up/Down为LOW时，两个FSMs都不复位。

D0 - PIN#6 (nCSB)

D1 -引脚#7 (sclk)

D2 -引脚#12(味噌)

D3 - PIN#2(一般复位)

D4 - PIN#3(上/下)

D5 - PIN#4(时钟)

图2:“带有SPI输出的16位FSM”的功能

下面的设计，显示在图3，只是对带有SPI输出的16位FSM的修改。如果我们需要检测溢出(OVF)事件并设置16位计数器(FSM0和FSM1)的初始值，可以使用此设计。

16位计数器的初始值设置为½最大值(FSM0 data = 0x7F, FSM1 data = 0xFF)，可以轻松调节。初始值设置过程大约需要9ms，并在GreenPAK IC上电后或当高脉冲应用于“Gen Reset”输入时开始。在这~9ms期间，FSM0和FSM1接收来自内部OSC的脉冲，并将忽略来自时钟输入的脉冲。初始值取决于CNT0计数器数据和管道延迟“OUT0 PD num”值。CNT0计数时钟从内部振荡器同时与16位计数器。管道延迟依次计数来自CNT0的输出脉冲。当管道延迟OUT0变高时，OSC被这个信号(2-L5)停止，16位计数器的时钟信号从时钟输入中提取。为了改变时钟源，使用3位LUT0。此外，当Pipe delay OUT0为LOW时，它会强制16位计数器向下计数，以保证初始值设置过程中计数方向正确。初始值由下式确定: