[發明專利]基于FPGA的溫度計碼到二進制碼的編碼轉換裝置和方法

有效

• 申請號: 201510080550.3
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104579352B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 王永綱;劉沖
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H03M7/04
• 分類號: H03M7/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于FPGA的溫度計碼到二進制碼的編碼轉換方法，所述溫度計碼具有2^N位，所述二進制碼具有N位，N為自然數，其特征在于，所述方法包括：

通過一個逐位移動的窗口將所述溫度計碼切分得到2^N個窗口值，所述窗口的位寬為m，m為自然數且2≤m≤2^N，若最后一個窗的輸入不足m位，則用“1”補齊，并通過依序排列所述窗口值所對應的真值得到與所述溫度計碼對應的“one-hot”碼；

將所述“one-hot”碼轉換為二進制碼；所有可能的窗口值與對應的真值之間轉換的真值表存儲在FPGA中的基本邏輯單元LUT中。

2.如權利要求1所述的基于FPGA的溫度計碼到二進制碼的編碼轉換方法，其特征在于：

當信號變化沿尋找電路用于尋找溫度計碼的上升沿時，在所述真值表中，只有第一位是0、其余位均為1的窗口值對應的真值為1，其余窗口值對應的真值均為0；或者，只有第一位是0、其余位均為1的窗口值對應的真值為0，其余窗口值對應的真值均為1；

當信號變化沿尋找電路用于尋找溫度計碼的下降沿時，在所述真值表中，只有最后一位是0、其余位均為1的窗口值對應的真值為1，其余窗口值對應的真值均為0；或者，只有最后一位是0、其余位均為1的窗口值對應的真值為0，其余窗口值對應的真值均為1。

3.如權利要求1所述的基于FPGA的溫度計碼到二進制碼的編碼轉換方法，其特征在于，在所述“one-hot”碼到二進制碼的轉換過程中，對于用“1”表示的“one-hot”碼，通過計算2^N-1個“one-hot”碼字的邏輯“或”運算來得到二進制碼的每一位的編碼；對于用“0”表示的“one-hot”碼，通過計算2^N-1個“one-hot”碼字的邏輯“與”運算來得到二進制碼的每一位的編碼。

4.如權利要求3所述的基于FPGA的溫度計碼到二進制碼的編碼轉換方法，其特征在于，利用流水線結構組合使用FPGA的LUT實現所述邏輯“或”運算或者邏輯“與”運算，流水線的每一級是一個或若干個并行的依靠LUT而實現的邏輯“或”運算或邏輯“與”運算。

5.一種基于FPGA的溫度計碼到二進制碼的編碼轉換裝置，所述溫度計碼具有2^N位，所述二進制碼具有N位，N為自然數，其特征在于，所述編碼轉換裝置包括信號變化沿尋找電路和“one-hot”碼到二進制碼轉換電路，其中，

所述信號變化沿尋找電路通過一個逐位移動的窗口將所述溫度計碼切分得到2^N個窗口值，所述窗口的位寬為m，m為自然數且2≤m≤2^N，若最后一個窗的輸入不足m位，則用“1”補齊，并通過依序排列所述窗口值所對應的真值得到與所述溫度計碼對應的“one-hot”碼；

所述“one-hot”碼到二進制碼轉換電路用于將所述“one-hot”碼轉換為二進制碼；所有可能的窗口值與對應的真值之間的轉換真值表存儲在在FPGA邏輯資源的LUT中。

6.如權利要求5所述的基于FPGA的溫度計碼到二進制碼的編碼轉換裝置，其特征在于：

當所述信號變化沿尋找電路用于尋找溫度計碼的上升沿時，在所述真值表中，只有第一位是0、其余位均為1的窗口值對應的真值為1，其余窗口值對應的真值均為0；或者，只有第一位是0、其余位均為1的窗口值對應的真值為0，其余窗口值對應的真值均為1；

當所述信號變化沿尋找電路用于尋找溫度計碼的下降沿時，在所述真值表中，只有最后一位是0、其余位均為1的窗口值對應的真值為1，其余窗口值對應的真值均為0；或者，只有最后一位是0、其余位均為1的窗口值對應的真值為0，其余窗口值對應的真值均為1。