# Сэмплер

Модуль выполняет задачу сбора данных с выхода АЦП, их обработки, упаковки и передачи дальше с помощью AXI Stream интерфейса.  
Дополнительно реализован механизм синхронизации с внешним генератором через сигналы `sample_req` и `sample_done`, позволяющий запускать сбор строго по запросу и подтверждать завершение выборки.

---

## Список параметров

DATA_WIDTH
Ширина входных данных, получаемых с АЦП.

PACK_FACTOR
Количество отсчетов, собираемых в один выходной пакет.

PROCESS_MODE
Режим интерпретации входного кода:

- `0` — прямой код
- `1` — дополнительный код

---

## Список входных портов

clk_in
Сигнал тактирования выходного интерфейса.

rst
Сброс модуля и остановка работы.

[DATA_WIDTH-1:0] data_in
Входной сигнал с АЦП.

out_of_range
Флаг выхода значений данных за допустимый диапазон:

- `0` — данные валидны
- `1` — данные невалидны и игнорируются

[31:0] smp_num
Количество валидных отсчетов, которое необходимо собрать после получения запроса на выборку.

sample_req
Сигнал запроса на запуск выборки.  
При его активации модуль начинает сбор данных и переходит в активное состояние (`enable = 1`).

---

## Список выходных портов

[DATA_WIDTH*PACK_FACTOR-1:0] m_axis_tdata
Урезанный AXI Stream формат, выходные данные.  
Ширина шины определяется как произведение битности данных и фактора упаковки.

m_axis_tvalid
Урезанный AXI Stream формат, сигнал валидности выходных данных.  
Формируется при готовности очередного пакета.

sample_done
Сигнал завершения выборки.  
Поднимается после того, как модуль собрал количество валидных отсчетов, равное `smp_num`.

---

## Логика работы

На каждом такте принимаются:

- `data_in` — значение АЦП
- `out_of_range` — флаг допустимости значения

Если `out_of_range = 1`, данные считаются невалидными, игнорируются и не попадают во внутренний буфер.

Если `out_of_range = 0`, данные считаются корректными и используются для дальнейшей обработки.

---

### Преобразование данных

Если `PROCESS_MODE = 1`, входные данные интерпретируются как дополнительный код и преобразуются перед упаковкой.

Если `PROCESS_MODE = 0`, данные передаются без преобразования (прямой код).

---

### Запуск выборки

Сбор данных начинается только после прихода сигнала `sample_req`.

При этом:

- фиксируется значение `smp_num`
- внутренний счетчик собранных отсчетов обнуляется
- модуль переходит в активное состояние (`enable = 1`)

Пока `enable = 1`, модуль принимает только валидные отсчеты и считает их.

---

### Упаковка данных

Внутренний буфер заполняется до количества данных, равного `PACK_FACTOR`.

#### Если `PACK_FACTOR = 1`

Каждый валидный отсчет сразу формирует выходной пакет:

- данные передаются в `m_axis_tdata`
- формируется импульс `m_axis_tvalid`

#### Если `PACK_FACTOR > 1`

Данные последовательно накапливаются во внутреннем сдвиговом буфере.

Когда буфер полностью заполнен:

- формируется пакет упакованных данных
- поднимается `m_axis_tvalid`

После этого начинается сбор следующего пакета.

---

### Завершение выборки

Когда количество собранных валидных отсчетов достигает значения `smp_num`:

- поднимается сигнал `sample_done`
- внутренние счетчики сбрасываются
- буфер очищается
- `enable` сбрасывается в `0`

Это означает полное завершение текущего цикла выборки.

---

## Симуляция
Тесты запускаются автоматически через make.
```
cd tests
make sim
```
При успешном завершении теста высвечивается "ALL PASSED".