跨時鐘設計

2021-09-26 06:59:49 字數 1362 閱讀 1077

1、單bit訊號

1)電平訊號:

採用兩級暫存器同步,7nm工藝常用**同步暫存器同步

2/3級同步器採用定製的暫存器模組,暫存器之間的延時很低,有效降低了亞穩態傳播概率。

2)脈衝訊號:

單週期脈衝訊號採用脈衝同步器,首先確保源時鐘的單週期脈衝能被目的時鐘採道,目的時鐘進行取樣後經過組合邏輯產生目的時鐘域的單脈衝。

缺點:兩次脈衝間隔必須大於同步所需時間,否則會有脈衝無法取樣。

a. 快時鐘取樣慢時鐘:

時鐘頻率相差近較大則不用擴充套件,快時鐘採用後經過組合邏輯產生單週期脈衝。

若時鐘頻率相差很小,為防止偏移和時鐘抖動導致的亞穩態,應首先對源脈衝進行擴充套件,再用快時鐘的2級同步器進行取樣,經過組合邏輯輸出單週期脈衝。

b. 慢時鐘取樣快時鐘:

首先將快時鐘脈衝進行擴充套件多個週期,經過慢時鐘2級同步取樣後得到delay1,再進行一級同步取樣delay2,delay1&(!delay2)得到取樣後的脈衝

2、多bit訊號

1)握手機制

當資料兩次變化比較滿時,可採用握手機制進行資料跨時鐘,源時鐘有效資料來臨時在源時鐘clk1進行鎖定得到data1,發出request訊號,request訊號經過兩級暫存器同步到目的時鐘後clk2,在目的時鐘進行寄存得到sync_request,經過組合邏輯產生單脈衝,此時clk2直接寄存data1得到data2,目的時鐘的sync_request經過兩級同步器同步到源時鐘後得到ack訊號,源端解除鎖定,握手操作完成。

缺點: 資料變化週期必須大於同步週期,一般同步週期為8~9個clock慢

適用情況:資料變化很慢的資料流、多位元的暫存器配置訊號如非同步fifo閾值配置、多位元暫存器輸出給soc匯流排、

2)非同步fifo

採用非同步fifo進行資料跨時鐘,適用於各類時鐘頻率,常用於資料流跨時鐘

跨時鐘域處理

需要做的事情 使能訊號txe to eth由時鐘122.88m時鐘輸出 另一使能訊號vde dv由25m時鐘輸出,計算兩個使能訊號之間的時間間隔,即兩個訊號上公升沿之間的時鐘計數。由於兩個訊號屬於不同的時鐘域,因此要先進行跨時鐘域處理,這裡對vde dv進行處理 在122.88m時鐘下將vde dv...

跨時鐘域處理

討論 今天華為面試題 非同步fifo讀時鐘是寫時鐘的100倍,或者寫是讀的100倍會出現什麼問題?今天華為面試題 非同步fifo讀時鐘是寫時鐘的100倍,或者寫是讀的100倍會出現什麼問題?答得 如果是瞬態資料中間有足夠間隔,則不會出現問題。如果是連續資料,則很快輸出空滿標誌位。面試官不滿意,請教下...

FIFO跨時鐘域讀寫

今天面試,要走時問了我乙個問題 如果兩個時鐘乙個時鐘慢乙個時鐘快,來讀寫fifo,其中讀出的資料是 連續的一段一段的。圖1 圖1為寫時序控制,可以看出資料是兩個時鐘週期的長度,當然實際中可以是任意週期的長度。圖2 圖2為讀時序,ren使能的長度也可以是任意,但是我以為一點是必須保證的,那就是讀寫資料...