在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的邏輯設(shè)計(jì)大多使用FPGA實(shí)現(xiàn)。在FPGA設(shè)計(jì)中，復(fù)位設(shè)計(jì)是必不可少的。復(fù)位信號(hào)可以使FPGA的各個(gè)邏輯單元處于一種已知的狀態(tài)。目前，F(xiàn)PGA的復(fù)位可以分為異步復(fù)位和同步復(fù)位。

  一、特點(diǎn)：

  同步復(fù)位：顧名思義，同步復(fù)位就是指復(fù)位信號(hào)只有在時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，才能有效。否則，無(wú)法完成對(duì)系統(tǒng)的復(fù)位工作。用Verilog描述如下：

  always@(posedgeclk)begin

  if(!Rst_n)

  異步復(fù)位：它是指無(wú)論時(shí)鐘沿是否到來(lái)，只要復(fù)位信號(hào)有效，就對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。用Verilog描述如下

  always@(posedgeclk,negedgeRst_n)

  begin

  if(!Rst_n)

  二、各自的優(yōu)缺點(diǎn)：

  1、總的來(lái)說(shuō)，同步復(fù)位的優(yōu)點(diǎn)大概有3條：

  a、有利于仿真器的仿真。

  b、可以使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)成為100%的同步時(shí)序電路，這便大大有利于時(shí)序分析，而且綜合出來(lái)的fmax一般較高。

  c、因?yàn)樗挥性跁r(shí)鐘有效電平到來(lái)時(shí)才有效，所以可以濾除高于時(shí)鐘頻率的毛刺。

  它的缺點(diǎn)也有不少，主要有以下幾條：

  a、復(fù)位信號(hào)的有效時(shí)長(zhǎng)必須大于時(shí)鐘周期，才能真正被系統(tǒng)識(shí)別并完成復(fù)位任務(wù)。同時(shí)還要考慮，諸如：clkskew,組合邏輯路徑延時(shí),復(fù)位延時(shí)等因素。

  b、由于大多數(shù)的邏輯器件的目標(biāo)庫(kù)內(nèi)的DFF都只有異步復(fù)位端口，所以，倘若采用同步復(fù)位的話，綜合器就會(huì)在寄存器的數(shù)據(jù)輸入端口插入組合邏輯，這樣就會(huì)耗費(fèi)較多的邏輯資源。

  2、對(duì)于異步復(fù)位來(lái)說(shuō)，他的優(yōu)點(diǎn)也有三條，都是相對(duì)應(yīng)的：

  a、大多數(shù)目標(biāo)器件庫(kù)的dff都有異步復(fù)位端口，因此采用異步復(fù)位可以節(jié)省資源。

  b、設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。

  c、異步復(fù)位信號(hào)識(shí)別方便，而且可以很方便的使用FPGA的全局復(fù)位端口GSR。

  缺點(diǎn)：

  a、在復(fù)位信號(hào)釋放(release)的時(shí)候容易出現(xiàn)問題。具體就是說(shuō)：倘若復(fù)位釋放時(shí)恰恰在時(shí)鐘有效沿附近，就很容易使寄存器輸出出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)，從而導(dǎo)致亞穩(wěn)態(tài)。

  b、復(fù)位信號(hào)容易受到毛刺的影響。

  三、總結(jié)：

  所以說(shuō)，一般都推薦使用異步復(fù)位，同步釋放的方式，而且復(fù)位信號(hào)低電平有效。這樣就可以兩全其美了。

  異步復(fù)位同步釋放的verilog描述如下：

  always@(posedgeclk,negedgerstn)

  begin

  if(!rstn)begin

  srstn<=rstn;

  endelsebegin

  arstn<=rstn;

  end

  end

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