晶元設計之CDC非同步電路 二

2021-10-13 11:44:34 字數 1375 閱讀 3313

上文晶元設計之cdc非同步電路(一)對比講述了非同步電路在前**中的行為與實際晶元的行為區別,本文繼續講幾種常用的非同步電路處理。

(一)單bit訊號同步器

最經典的2dff 1-bit同步器如下,下圖結構通常用於單bit控制訊號的非同步處理:

絕大數情況下,當第乙個暫存器r1進入亞穩態後,在第二級暫存器r2取樣r1的輸出前,r1的輸出已經能穩定在0或1。

注意:偏執狂的ic designer肯定會問,第一級暫存器r1的行為到底是啥樣子的?由於cdc_s訊號是tx clock domain,而r1暫存器的採用時鐘是rx clock domain,當rx clock取樣時,若cdc_s正好跳變(不滿足setup/hold),那麼就會出現如下兩種情況,而前**是無法**出下圖2種行為的(具體見晶元設計之cdc非同步電路(一)一文)。

(二

dmux同步器

兩級暫存器(先進工藝要求**)的同步器通常用於控制訊號的非同步處理,但是data bus的非同步處理呢?我們可以採用dmux結構。

注意:(三

握手處理

源時鐘域先將資料傳送到匯流排上,並給出乙個valid訊號,而目標時鐘域同步valid訊號後,若valid訊號為高電平則取樣匯流排資料,並返回乙個ready訊號給源時鐘域。源時鐘域再次同步該ready訊號,若ready訊號為高,則代表一次握手成功,資料傳輸完畢,開始進行下一次資料傳輸。

採用握手機制可以保證非同步multi-bit資料傳輸不出現錯誤,但由於需要等待握手的完成再傳輸資料,因此傳輸效率較低。

(四)

非同步fifo

老生常談的非同步fifo,其本質是採用格雷碼,在位址連續的情況下,其對應格雷碼每個週期只變化1bit,因此可以直接非同步取樣。

注意:

晶元設計之CDC非同步電路 三

晶元設計之cdc非同步電路 二 晶元設計之cdc非同步電路 一 上面兩篇簡單總結了非同步電路設計,下面接著介紹gray碼轉換。格雷碼的特點就是任意兩個相鄰碼只有一位元不同。我們接下來介紹二進位製碼 格雷碼的轉換原理 不同 實現風格比較。一 二進位製碼 格雷碼 二進位製碼的最高位作為格雷碼的最高位 二...

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