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FPGA系統復位問題探討

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瀏覽:- 發布日期:2015-04-06 19:37:00【

1.同步復位和異步復位的寫法:

//======同步復位=======

always@(posedgeclk)

if(rst)

..........

elseif(....)

//======異步復位=======

always@(posedgeclkorposedgerst)

if(rst)

.........

elseif(......)
 

2.應該選哪個?

  就實時性而言,異步復位較同步復位慢。就穩定性而言,個人感覺同步復位相對而言比較穩定。但是具體跟電路設計就我個人比較偏向于同步復位,FPGA內的一切邏輯都在統一的時鐘下動作,系統比較穩定。而異步復位,個人感覺會破壞整個系統的時鐘同步機制。但是好多xilinx官方文檔采用的也是異步復位。所以,系統能否穩定工作關鍵還在于整個系統的設計架構。


3.為什么?

  在異步復位的情況下,復位信號與時鐘信號的相位不能確定,會造成亞穩態。

  說簡單點,寄存器是在時鐘的上升沿變化的,這就要求輸入寄存器的信號在時鐘沿之后必須穩定一段時間,否則時鐘沿也在變,輸入數據也在變,就不清楚到底輸出會變成什么了。

  復位信號也會造成一連串信號的變化,因為復位信號的不確定,所以會造成這個問題。


4.推薦的做法

  推薦的做法,并不是直接使用Reset,而是異步復位-同步釋放。

  這種電路比較復雜,實際情況中有簡化。

  如果你的系統時鐘是連續的話,你可以使用將Reset信號打兩拍,然后上BUFG的方式。

  你如果這樣做了,Xilinx的工具會去分析Reset信號的時序,從而防止亞穩態的產生;你如果使用異步復位,工具是沒法分析的!!

  華為/中興這樣的公司,因為設計很大,加上寫代碼的人風格不統一,所以他們實際是在頂層里面專門建立一個復位模塊,然后把異步復位時序化,這個就比較復雜了。但是總的來說,是同步的,所以不管你的子模塊是寫的異步復位還是同步復位,全部都變成同步的。

 

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