서로 다른 채널의 계산은 분기 및 점프

계수 모듈을 실현하려고합니다. 내 기본 설정 : 신호 발생기에 연결된 IO 포트에 연결된 2 개의 BNC 케이블과 판독을 위해 USB / UART를 통해 PC에 연결된 FPGA (Digilent의 Arty with Xilinx Artix-35T). 내 신호 발생기는 1Hz의 TTL 신호를 생성합니다.

이제 채널 1, 채널 2의 이벤트 수와 채널 1과 2의 일치를 계산하려고합니다. 기본 원리가 작동하는 동안 채널 1과 2가 동일한 입력 (BNC- T 커넥터). 또한 때때로 출력 채널 중 하나가 어느 방향 으로든 점프합니다 (그림 참조). 보라색 채널 ( "채널 1")은 녹색 ( "채널 2")과 다른 기울기를 갖습니다. 또한 우연의 일치는 여기서 두 개의 작은 손실 점프를 만듭니다.

내 순차 계산 코드는 다음과 같습니다.

reg [15:0] coinciInt [(numCoincidences -1):0]; // internally store events
always @(posedge clk or posedge reset)    // every time the clock rises...
begin
    signalDelay <= signal;                // delayed signal for not counting the same event twice

    if(reset)                             // reset
    begin
        for(i=0;i<numCoincidences;i=i+1) 
            coinciInt[i] <= 16'b0;
    end
    else                                  // No reset
    begin
        for(i=1;i<numCoincidences;i=i+1)   // loop through all coincidence possibilities:
        begin 
            if( ((signal & i) == i) && ((signalDelay & i) != i) )   // only if signal give coincidence, but did not give before, it's a coincidence
            begin                         // "(signal & i) == i" means that "signal" is checked if bitmask of "i" is contained: 
                                          // ((0011 & 0010) == 0010) is true, since 0011 & 0010 = 0010 == 0010  
                coinciInt[i] <= coinciInt[i] + 1'b1;    // the i-th coincidence triggered, store it
            end
        end
    end
end // end of always

assign coinci = coinciInt;  // the output variable is called coinci, so assign to this one

Please note that all events are in the register coinci - coincidences as well as 'single events'. Ideally, coinci[1] should store events of channel 1, coinci[2] these of channel 2 and coinci[3] coincidences between 1 and 2, since channels are labelled by 1,2,4,8,...,2^n and coincidences by the respective sum. coinci[0] is used for some kind of checksum, but that's off-topic now.

Are there any ideas for the missing counts? For the different slopes?

Thank you very much

Edit 1

@Brian Magnuson pointed to the meta stability issue. Using multi-buffered inputs solved the issue of diverging channels. That works nicely. Although I don't fully understand the reason for this, I also did not see any jumps in the coincidence channel so far. You probably save me a lot of time, thanks!