數(shù)字信號在不同時鐘域間同步電路的設(shè)計
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1．2 鎖存反饋法
鎖定反饋法主要解決信號從快時鐘域向慢時鐘域過渡時，如果信號寬度不滿一個慢時鐘周期，慢時鐘可無法對信號進(jìn)行正確采樣的問題，也可用于處理異步輸入信號的同步。如圖2所示，同步裝置由三級觸發(fā)器組成，第一級觸發(fā)器，數(shù)據(jù)輸入端為電源，時鐘輸入端為控制信號，隨后兩級觸發(fā)器由接收方時鐘觸發(fā)。發(fā)送方時鐘域的控制信號到達(dá)后，第一級觸發(fā)器的輸出為高電平，在接收方時鐘域?qū)π盘栠M(jìn)行兩級鎖存后，若第三級觸發(fā)器輸出為高電平，就將第一級觸發(fā)器清零。由于二三級觸發(fā)器的輸出延遲一個慢時鐘周期，將它們做一個邏輯運(yùn)算，就可以得到有效一個接收方時鐘周期的控制信號。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/178712.htm
圖1、圖2所示的電路，在接收方的時鐘域采用兩級觸發(fā)器，大大增加了同步器的平均失效時間MTF(mean time to failure)，MTF的有關(guān)計算公式在文獻(xiàn)中給出。計算表明，對于大多數(shù)的應(yīng)用，兩級鎖存器同步失效的概率很小，足以消除可能出現(xiàn)的亞穩(wěn)態(tài)情況。
2 數(shù)據(jù)通路的同步
數(shù)據(jù)在不同時鐘域之間的傳遞，一般不采用上述的同步器，因?yàn)槎辔粩?shù)據(jù)的同時變化會使同步器的采樣錯誤率大大增加。本文采用異步FIFO實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通路的同步。
2．1 異步FIFO
異步FIFO是一種先進(jìn)先出的電路，發(fā)送方時鐘域先把數(shù)據(jù)存儲到RAM，穩(wěn)定后再讀取到接受方時鐘域，從而實(shí)現(xiàn)異步數(shù)據(jù)的可靠傳輸。一般由讀、寫電路和FIFO存儲體組成，如圖3所示。
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