以下內(nèi)容中，小編將對FPGA跨時鐘域處理技術(shù)方法進行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進對FPGA跨時鐘域處理技術(shù)方法的了解，和小編一起來看看吧。
一、FPGA跨時鐘域處理技術(shù)方法一
1、跨時鐘域之間不能存在組合邏輯。 跨時鐘域本身就容易產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)，如果在跨時鐘域之間存在組合邏輯會大大增加競爭冒險出現(xiàn)的概率。 這一點在實際設(shè)計中通常會因為粗心而導(dǎo)致設(shè)計異常，如下邊代碼中的S_clr_flag_a_all信號，就是在擴展時不小心使用了組合邏輯，這種情況下由于競爭冒險，會導(dǎo)致跨時鐘域后的b信號出現(xiàn)一個clk的異常電平。
此時的跨時鐘域電路為：
正確的處理方法是使用時序邏輯進行擴展：
正確的電路為：
2、跨時鐘域信號要集中在一個位置跨時鐘域，然后再使用，不能分別跨時鐘域處理。
如下圖，a時鐘域的a信號要在b信號內(nèi)的b和b2兩個位置使用，正確的處理如下：
錯誤的處理方式如下，這種處理方式下，由于b和b2分別做的跨時鐘域，由于時鐘抖動、走線路徑的原因，會導(dǎo)致b和b2不同步，如果該信號是一個關(guān)鍵的控制信號，會導(dǎo)致系統(tǒng)異常，要注意避免這種情況的發(fā)生。
二、FPGA跨時鐘域處理技術(shù)方法二
將ADC采樣的數(shù)據(jù)寫入RAM時，需要產(chǎn)生RAM的寫地址，但我們讀出RAM中的數(shù)據(jù)時，肯定不是一上電就直接讀取，而是要等RAM中有ADC的數(shù)據(jù)之后才去讀RAM。這就需要100MHz的時鐘對RAM的寫地址進行判斷，當(dāng)寫地址大于某個值之后再去讀取RAM。
在這個場景中，其實很多人都是使用直接用100MHz的時鐘于RAM的寫地址進行打兩拍的方式，但RAM的寫地址屬于多bit，如果單純只是打兩拍，那不一定能確保寫地址數(shù)據(jù)的每一個bit在100MHz的時鐘域變化都是同步的，肯定有一個先后順序。如果在低速的環(huán)境中不一定會出錯，在高速的環(huán)境下就不一定能保證了。所以更為妥當(dāng)?shù)囊环N處理方法就是使用格雷碼轉(zhuǎn)換。
對于格雷碼，相鄰的兩個數(shù)間只有一個bit是不一樣的（格雷碼，在本文中不作詳細介紹），如果先將RAM的寫地址轉(zhuǎn)為格雷碼，然后再將寫地址的格雷碼進行打兩拍，之后再在RAM的讀時鐘域?qū)⒏窭状a恢復(fù)成10進制。這種處理就相當(dāng)于對單bit數(shù)據(jù)的跨時鐘域處理了。
對于格雷碼與十進制互換的代碼，僅提供給大家作參考：
代碼使用的是函數(shù)的形式，方便調(diào)用，op表示編碼或者譯碼，WADDRWIDTH和RADDRWIDTH表示位寬。
最后，小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。希望大家對FPGA跨時鐘域處理技術(shù)方法都已經(jīng)有了初步的認識，最后的最后，祝大家有個精彩的一天。
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