跨时钟数据传输问题（Clock domain crossing)-verilog

最新推荐文章于 2025-05-02 21:50:04 发布
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分类专栏： Verilog 文章标签： verilog
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本文探讨了跨时钟数据传输时可能遇到的setup/holdtime violation、亚稳态等问题，并介绍了握手信号、两级寄存器消除亚稳态的方法。此外，还详细阐述了异步FIFO的应用，以及单bit信号在快慢时钟域间的同步策略，包括解绳法等技术。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

一、跨时钟数据传输可能产生的问题

当两个不同时钟域的系统进行对接，由于对接的端口是异步可能会出现许多我们不希望出现的情况（setup/holdtime violation、亚稳态、数据传输不稳定）。

1.1什么是异步？

不同的时钟频率：
在这里插入图片描述
相同时钟周期，但是相位不同：
在这里插入图片描述

1.2 处理跨时钟域的数据传输的方案

  • 采用握手信号交互
  • 采用异步FIFO

二、握手信号

2.1 只使用握手信号存在的问题

在这里插入图片描述

  • A module向
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跨时钟域处理真的是个非常综合的话题，涉及到很多方式，多时钟域的处理对于设计工程师是个富有挑战的话题。CDC（Clock Domain Conversion）不仅涉及理论学习，还要求具备实践经验。只会书本上的知识点，而不去实践，很难彻底理解CDC方法，在面试中简单的几个问题就会露馅。例如：系统有几个时钟？每个时钟频率和相位是什么关系？哪些模块涉及到跨时钟处理？单bit还是多bit？关键路径在哪里？等等。
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