跨时钟域的几种处理方法
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发布时间：2024-10-24 09:37
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时间：2024-11-09 12:08
在数字设计领域，跨时钟域（Clock Domain Crossing, CDC）处理是一个重要的话题。亚稳态和FIFO等问题在时钟切换时尤为显著。本文将总结几种常见的处理方法。
首先，同步跨时钟域信号处理是基础策略。通过在信号路径中插入两个由新时钟域驱动的触发器（通常称为“打两拍”），可以降低亚稳态的风险。这种方法适用于旧时钟慢于新时钟的情况，但并非所有CDC问题都适用，具体选择依赖于设计者的判断。
异步复位同步释放是另一种常见问题，尤其是FPGA设计。推荐使用同步复位以避免潜在的亚稳态，但在某些低功耗场景下，异步复位可能是必要选择。需要注意的是，在复位移除时防止亚稳态，这在“FPGA复位信号设计讨论”中有详细阐述。
关于复位极性，虽然一般认为低电平复位更常见，但在特定应用中高电平复位也有效。选择哪种方式取决于具体环境，如FPGA与ASIC的区别。
在时钟速度相反的通信中，跨时钟握手技术起着关键作用，确保数据的正确交换。握手协议的细节需查阅相关资料以深入了解。
最后，FIFO（First-In-First-Out）是跨时钟域数据传输的理想解决方案，虽然设计复杂，但提供了稳定性和便捷性。关于FIFO的详细设计，可以参考Clifford E. Cummings的经典论文。
