Verilog基本电路设计之一（单bit跨时钟域同步）

ilovinit

先赞后看，mark占位~

洋大侠00

回复 1# 杰克淡定


   大牛，你好，想问一下简单的单bit可以打两拍降低亚稳态，那么多bit数据可以打两拍降低亚稳态吗？

杰克淡定

回复 42# 洋大侠00


   多bit直接抓，不仅仅是亚稳态的问题，而是会出现非期望的值。比如，两bit，00向11变化时，出现的可能是00-01-11或者00-10-11等，中间的01和10是错误值而不仅仅是亚稳态的问题。

bdzcf

学习了，最近在做FIFO，楼主详细的讲解给了我很大的启发

xinpan

回复 32# 小红帽奶爸

   

我觉得30楼问的是在同步过程中，对亚稳态的值进行决断的时候可能会产生一个错误的错误的值，即clka中输入的是0，而经过同步电路后,在clkb最终得到了1，这个应该也是有可能的，要怎么才能尽量减少这种亚稳态决断的错误？

FF对输入采样，在输入不跳变的情况下，输出就等于输入，不存在采样错误。这应该很好懂。

我觉得你真正想问的是，会不会一个0/1 或者1/0 signal_a 信号被同步成 1/0 或者0/1.
这是有可能的，这就是Failure。signal_a在第一级FF1的电平边沿跳变，造成setup/hold violation，所以FF1_Q就出现metastability, 但是它的值还是要回归到1或者0，这就有可能和实际想要的signal_a的值不一样。
假设signal_a 0/1, FF1_Q 的结果是metastability → 0, 然后下一个clk，FF2采样这个0，也输出了0；

到这里，就出现一个分水岭，signal_a到底有多长，假如它足够长，那么第二个clk的时候，它就被FF1正常采样，然后第三个clk被FF2正常采样，实际的level_b 输出也就只有时间早晚的问题。  

再一个就是上述的 两级FF 不是100% metastability free， 第二级的FF 还是会因为各种原因有setup/hold violation. 减少metastability就只能继续增加FF的级数。

ericxgj

写的不错  楼主的时钟切换思路与我的项目中基本一致  呵呵

lxc806705

楼主你这异步复位的代码风格，我不太赞同。
在我看来，xilinx提倡的使用同步复位并且尽量避免使用无谓的复位更适合。

lxc806705

另外关于异步信号的同步处理，我的通用做法是这样：
单bit，使用两级ASYNC_REG（这是xilinx的用法，我也只熟悉xilinx）；
多bit，如果速率低仍然可以使用ASYNC_REG，速率高我一半使用分布式RAM的FIFO来完成，这样处理
时序上是比较稳妥的。

当然我这里都是说的实际设计中的一些用法，如果纯粹将verilog设计则不见得适用。

qlqc

参考了

abiggg

好货，谢谢分享