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module src_timecode_parser #(
parameter REG_START_ADD = 0
) (
input clk, //clock input
input rst_n, //asynchronous reset input, low active
//regbus interface
output reg [31:0] addr,
input [31:0] wr_data,
input wr_en,
inout wire [31:0] rd_data, //received serial data
// 输入
input timecode_signal_in,
//输出
output wire timecode_signal_orgin_output, //ttl原始数据
output wire timecode_freq_trigger_signal
);
/*******************************************************************************
* 寄存器读写 *
*******************************************************************************/
//
// @功能:
// 1. 采样TIMECODE信号
// 2. 转发TIMECODE信号
// 3. TIMECODE信号成功解析
// 4. TIMECODE采样计数
//
// @寄存器列表:
// 地址 读写 默认 描述
// 0x00 wr 0x0 timecode bit周期
// 0x01 r 0x0 flag bit[0]:timecode_ready_flag
// 0x02 r 0x0 timecode [31:0]
// 0x03 r 0x0 timecode [63:32]
// 0x04 r 0x0 timecode_ready_signal_pluse_width //识别到一帧timecode信号后,输出一个脉冲信号,用于同步其他模块
parameter REG_TIMECODE_BIT_PERIOD_ADD = REG_START_ADD + 0; //timecode bit周期寄存器地址
parameter ADD_NUM = 5; //寄存器数量
parameter REG_END_ADD = REG_START_ADD + ADD_NUM - 1; //寄存器结束地址
reg [31:0] register[REG_START_ADD:REG_END_ADD];
integer i;
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
for (i = 0; i < ADD_NUM; i = i + 1) begin
register[i] <= 0;
end
end else begin
if (wr_en && addr >= REG_START_ADD && addr <= REG_END_ADD) register[addr] <= wr_data;
end
end
assign rd_data = (addr >= REG_START_ADD && addr <= REG_END_ADD) ? register[addr] : 31'bz;
// 416us 500us 520us
// 边沿触发--> 采样偏移同步
//
// 416us采用 160byte 采样到同步
// 电平变化修正采样计数
//
// 配置:
// 1. 制式
// 2.
// 边沿信号捕获
reg [160-1:0] tc_bit_2x; //timecode 每1/2bit
reg [79:0] tc_bit; //timecode 每1bit
reg sample_signal; //采样信号
reg [31:0] sample_time_cnt; //采样计数
wire sample_time_calibrate_signal; //采样信号修正器
reg time_code_signal_edge; //timecode原始信号的边沿信号,即timecode上升沿或者下降沿时,置1
assign timecode_signal_in_a = timecode_signal_in; //
reg timecode_signal_in_b; //
reg tc_sync_signal_edge; // timecode捕获到同步信号时,置1,此时可以解析timecode信号,并将其存放到寄存中
/*******************************************************************************
* timecode边沿信号捕获 *
*******************************************************************************/
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
timecode_signal_in_b <= 0;
end else begin
timecode_signal_in_b <= timecode_signal_in_a;
end
end
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
time_code_signal_edge <= 0;
end else begin
if (timecode_signal_in_a != timecode_signal_in_b) begin
time_code_signal_edge <= 1;
end else begin
time_code_signal_edge <= 0;
end
end
end
assign sample_time_calibrate_signal = time_code_signal_edge;
/*******************************************************************************
* BIT信号映射 *
*******************************************************************************/
//
// 采样点 采样点 采样点 采样点
// + + + +
// ___------------_______--------
// 0 1
// timecode的每个bit要通过两个点进行判断,所以需要2x的采样率
//
always @(*) begin
for (i = 0; i < 79; i = i + 1) begin
tc_bit[i] = !tc_bit_2x[i*2] & tc_bit_2x[i*2+1];
end
end
/*******************************************************************************
* 采样信号生成器 *
*******************************************************************************/
//
// 1. 当捕获到timecode原始信号的边沿时,校准采样信号计数器
// 2. 当采样信号计数器到达采样点时,输出采样信号
// 3. 当采样信号计数器到达2倍采样点时,重置采样信号计数器
//
assign timecode_sample_cnt_reset_signal = (
sample_time_calibrate_signal||
sample_time_cnt >= (register[REG_TIMECODE_BIT_PERIOD_ADD] << 1)
);
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
sample_time_cnt <= 0;
sample_signal <= 0;
end else begin
if (timecode_sample_cnt_reset_signal) begin
sample_time_cnt <= 0;
sample_signal <= 0;
end else if (sample_time_cnt == register[REG_TIMECODE_BIT_PERIOD_ADD]) begin
sample_time_cnt <= sample_time_cnt + 1;
sample_signal <= 1;
end else begin
sample_time_cnt <= sample_time_cnt + 1;
sample_signal <= 0;
end
end
end
//
// 根据sample_signal捕获timecode信号
//
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
tc_bit_2x <= 0;
end else begin
if (sample_signal) begin
tc_bit_2x <= {tc_bit_2x[158:0], timecode_signal_in};
end else begin
tc_bit_2x <= tc_bit_2x;
end
end
end
/*******************************************************************************
* tc_sync_signal_edge *
*******************************************************************************/
// ___------------_______--------
// 0 1
//
// 捕获timecode同步信号
//
// 同步信号
// 0011_1111_11111_1101
// 1111_0101__0101_0101__0101_0101__0101_1101
//
reg [31:0] sync_code_pattern = 32'b1111_0101__0101_0101__0101_0101__0101_1101;
assign tc_sync_signal = (tc_bit == sync_code_pattern);
reg tc_sync_signal_b;
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
tc_sync_signal_b <= 0;
end else begin
tc_sync_signal_b <= tc_sync_signal;
if (tc_sync_signal & !tc_sync_signal_b) begin
tc_sync_signal_edge <= 1;
end else begin
tc_sync_signal_edge <= 0;
end
end
end
assign timecode_freq_trigger_signal = tc_sync_signal_edge;
endmodule