前言

触发器输入端口的数据在时间窗口内发生变化,会导致时序违例。触发器的输出在一段时间内徘徊在一个中间电平,既不是0也不是1。这段时间称为决断时间(resolution time)。经过resolution time之后Q端将稳定到0或1上,但是稳定到0或者1,是随机的,与输入没有必然的关系。

触发器由于物理工艺原因,数据并不是理想化的只要触发沿时刻不变即可。触发器有固定的建立时间,保持时间。

建立时间:在时钟有效沿到来前数据需要稳定的时间。

保持时间:在时钟有效沿之后数据还需要保持不变的时间。

后果:会给设计带来致命的功能故障。

一般来说,信号是在异步信号,跨时钟域,复位电路中产生亚稳态。

解决方式:

1.单比特信号:

①采用同步器同步,低速设计打两拍,高速设计可能需要打三拍。

低速到高速时钟域,低速信号一般能被高速时钟域采到甚至多次。但高速时钟域到低速时钟域就不太好办了:

②闭环解决方案:采用握手反馈信号,这会导致延时开销大。

③开环解决方案:把信号展宽,至少为采样T的1.5倍。这样至少能采到一次。

2.多比特信号:

传递多比特信号,普通同步器就没啥卵用了,因为多比特信号偶发数据变化歪斜,导致采到的不一定是正确数据。

①多比特信号融合:把多比特信号转换为单比特信号,再用同步器同步。

②多周期路径规划:数据不需要同步,至需要同时传递一个同步的使能信号到接收时钟域即可,使能信号没被同步到接收时钟域并被识别之前数据不被采集。即在信号某个沿产生同步脉冲指示信号。

③异步fifo。

以上。

FPGA中亚稳态相关问题及跨时钟域处理的更多相关文章

  1. FPGA跨时钟域处理方法

    文章主要是基于学习后的总结. 1. 时钟域 假如设计中所有的触发器都使用一个全局网络,比如FPGA的主时钟输入,那么我们说这个设计只有一个时钟域.假如设计有两个输入时钟,如图1所示,一个时钟给接口1使 ...

  2. 异步FIFO跨时钟域亚稳态如何解决?

    跨时钟域的问题:前一篇已经提到要通过比较读写指针来判断产生读空和写满信号,但是读指针是属于读时钟域的,写指针是属于写时钟域的,而异步FIFO的读写时钟域不同,是异步的,要是将读时钟域的读指针与写时钟域 ...

  3. FPGA基础学习(3) -- 跨时钟域处理方法

    文章主要是基于学习后的总结. 1. 时钟域 假如设计中所有的触发器都使用一个全局网络,比如FPGA的主时钟输入,那么我们说这个设计只有一个时钟域.假如设计有两个输入时钟,如图1所示,一个时钟给接口1使 ...

  4. FPGA中亚稳态——让你无处可逃

    1. 应用背景 1.1         亚稳态发生原因 在FPGA系统中,如果数据传输中不满足触发器的Tsu和Th不满足,或者复位过程中复位信号的释放相对于有效时钟沿的恢复时间(recovery ti ...

  5. 基于FPGA的跨时钟域信号处理——专用握手信号

    在逻辑设计领域,只涉及单个时钟域的设计并不多.尤其对于一些复杂的应用,FPGA往往需要和多个时钟域的信号进行通信.异步时钟域所涉及的两个时钟之间可能存在相位差,也可能没有任何频率关系,即通常所说的不同 ...

  6. cdc跨时钟域处理-结绳握手法

    参考文档 https://blog.csdn.net/u011412586/article/details/10009761 前言 对于信号需要跨时钟域处理而言,最重要的就是确保数据能稳定的传送到采样 ...

  7. 跨时钟域设计【一】——Slow to fast clock domain

    跨时钟域设计是FPGA设计中经常遇到的问题,特别是对Trigger信号进行同步设计,往往需要把慢时钟域的Trigger信号同步到快时钟域下,下面是我工作中用到的慢时钟域到快时钟域的Verilog HD ...

  8. 跨时钟域设计【二】——Fast to slow clock domain

    跨时钟域设计中,对快时钟域的Trigger信号同步到慢时钟域,可以采用上面的电路实现,Verilog HDL设计如下:   // Trigger signal sync, Fast clock dom ...

  9. FPGA跨时钟域握手信号的结构

    FPGA跨时钟数据传输,是我们经常遇到的问题的,下面给出一种跨时钟握手操作的电路结构.先上图 先对与其他人的结构,这个结构最大的特点是使用 req 从低到高或者高到低的变化 来表示DIN数据有效并开始 ...

随机推荐

  1. python 操作数据库

    官方文档:https://www.python.org/dev/peps/pep-0249/ 1.创建connection,建立网络连接 MySQLdb.Connect(host,port,user, ...

  2. Linux—CentOS7下python开发环境配置

    CentOS7下python开发环境配置 上一篇博客讲了如何在Centos7下安装python3(https://www.cnblogs.com/zivli/p/9937608.html),这一次配置 ...

  3. c++入门之浅拷贝和深拷贝

    关于这方面的知识:见一篇精辟博文:https://blog.csdn.net/feitianxuxue/article/details/9275979

  4. Python2和Python3中urllib库中urlencode的使用注意事项

    前言 在Python中,我们通常使用urllib中的urlencode方法将字典编码,用于提交数据给url等操作,但是在Python2和Python3中urllib模块中所提供的urlencode的包 ...

  5. 一个出色的表格(React实现__ES5语法)

    本文主要是<React快速上手开发>一书中,第三章的内容代码整理,因为书中的代码零零散散,所以自己将整理了一下. 排序和编辑功能 <script> var header = [ ...

  6. 简单封装mongodb

    首先安装mongodb  npm i mongodb --save 简单封装,在modules目录下新建db.js var MongoClient=require('mongodb').MongoCl ...

  7. Eclipse支持文件UTF-8编码

    Eclipse修改编码格式_百度经验https://jingyan.baidu.com/article/2009576193ee38cb0721b416.html 这篇最棒 如何为eclipse中的文 ...

  8. Docker操作删除所有容器镜像

    借鉴博客:https://www.cnblogs.com/yanyouqiang/p/8301856.html https://blog.csdn.net/wy_97/article/details/ ...

  9. C# Note18: 使用wpf制作about dialog(关于对话框)

    前言 基本上任何software或application都会在help菜单中,有着一个关于对话框,介绍产品的版权.版本等信息,还有就是对第三方的引用(add author credits). 首先,看 ...

  10. mysql逻辑架构

    逻辑架构图 MySQL有点与众不同,它的逻辑架构可以在多种不同的场景中应用并发挥良好的作用.主要体现在存储引擎的架构上,插件式的存储引擎架构将查询处理和其他的系统任务以及数据的存储提取相分离.这种架构 ...