跨時(shí)鐘域電路設(shè)計(jì)：單位寬信號(hào)如何跨時(shí)鐘域

單位寬（Single bit）信號(hào)即該信號(hào)的位寬為1，通?？刂菩盘?hào)居多。對于此類信號(hào)，如需跨時(shí)鐘域可直接使用xpm_cdc_single，如下圖代碼所示。參數(shù)DEST_SYNC_FF決定了級(jí)聯(lián)觸發(fā)器的個(gè)數(shù)，取值范圍為2~10；參數(shù)INIT_SYNC_FF決定了仿真時(shí)是否使用初始值；參數(shù)SIM_ASSERT_CHK用于檢查仿真中的問題；參數(shù)SRC_INPUT_REG用于是否對輸入信號(hào)（待跨時(shí)鐘域信號(hào)）在自身時(shí)鐘下寄存一拍。

從綜合結(jié)果來看，當(dāng)DEST_SYNC_FF設(shè)置為4，SRC_INPUT_REG設(shè)置為1時(shí)，形成如下圖所示電路。可用看到第一個(gè)觸發(fā)器位于src_clk時(shí)鐘域下，后續(xù)4個(gè)觸發(fā)器位于dest_clk時(shí)鐘域下。同時(shí)，xpm_cdc_single自帶約束將圖中紅色標(biāo)記觸發(fā)器到綠色標(biāo)記觸發(fā)器之間的路徑設(shè)置為偽路徑，使用set_false_path約束。

從最終的布線結(jié)果來看，工具會(huì)將后面4個(gè)觸發(fā)器放置的同一個(gè)SLICE內(nèi)，這是因?yàn)檫@4個(gè)觸發(fā)器的屬性ASYNC_REG都被設(shè)置為TRUE。

從仿真結(jié)果來看，如果出現(xiàn)如下情形，即輸入信號(hào)在高有效時(shí)無法被接收時(shí)鐘穩(wěn)定地采樣到至少兩次，那么仿真就會(huì)給出Error信息。

滿足此條件時(shí)，就不會(huì)顯示此Error信息。這也告訴我們，工程實(shí)踐中，要確保待跨時(shí)鐘域信號(hào)在高有效時(shí)可以被接收時(shí)鐘至少穩(wěn)定地采樣到兩次。

此外，XPM_CDC還提供了xpm_cdc_array_single，與xpm_cdc_single相比只多了一個(gè)參數(shù)WIDTH，用于指定位寬，但是需要注意的是盡管從形式上看傳輸?shù)氖且粋€(gè)多位寬數(shù)據(jù)，但實(shí)際上，每位是彼此相對獨(dú)立沒有關(guān)聯(lián)的。

例如，位寬為2，綜合結(jié)果如下，可以看到其實(shí)就是兩個(gè)xpm_cdc_single合并而成。