在ASIC中异步复位信号的处理——滤毛刺和异步复位/同步撤离

前言

在毕业面试的时候遇到了这个问题，当时回答的不太好一直扎在心里，最近培训又讲了这块的知识因此在这里稍微记录总结一下。

异步复位

由于同步复位会被综合为触发器等元件的输入而增加功耗面积等，ASIC设计中异步复位使用越发广泛，当然这都不是重点，重点是在ASIC设计中应该对异步复位信号进行怎样的预处理以防止电路出现亚稳态等各种问题。简单来说，复位信号在使用前一般需要进行滤毛刺处理和异步复位/同步撤离处理。在这里我们假定输入的复位信号rst_n为低有效，即低电平复位有效，高电平复位撤销。

滤毛刺

滤复位信号的毛刺就是将低于设定阈值的复位信号认定为毛刺而加以忽略的过程。这里说两种方法，第一种是通过滤毛刺时钟+触发器完成，第二种通过延时器件完成。我们假定滤毛刺时钟clk_fit=100M，即T=10ns。

滤毛刺时钟+触发器

第一种方式的电路图如下所示，图中花了3个用于延时的D触发器，那么可以滤去30ns（3*10ns）一下的毛刺复位信号。

对应关系是如何得到的呢？假设我只有一个延时D触发器，那么复位信号必须维持L电平在一个clk_fit时钟周期以上OR（或门）才能在时钟沿出打出一个L信号出来，如下面的波形图所示，在红标出时钟会采到（rst_n | rst_n_ff1）==0，顺利触发prst_n为L电平。如果rst_n时间宽度小于一个clk_fit时钟周期，则根本无法触发prst_n为L电平。

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