verilog - 脉冲和电平信号的时钟域交叉

Question

对于脉冲，我们使用脉冲同步器，对于电平信号，我们使用 2 触发器同步器，但如果信号可以是脉冲或电平行为怎么办。有什么办法可以同步吗？

Answer 1

您可以使用目标域中的信号异步设置，使用双触发器同步，然后检测上升沿。应该适用于短脉冲和长电平。

// Prevent DRC violations if using scan
wire in_signal_n = scan_mode ? 1'b1 : !signal_in;

// Following code creates a flop with both async setb and resetb
reg sig_n_async;
always @ ( posedge outclk or negedge reset_n or negedge in_signal_n)
  if (!reset_n)
    sig_n_async <= 0;
  else if (!in_signal_n)
    sig_n_async <= 1;
  else
    sig_n_async <= 0;


// Synchronizer
reg [1:0] out_sync;
always @ (posedge outclk or negedge reset_n)
  if (!reset_n)
    out_sync <= 0;
  else
    out_sync <= {out_sync[0],sig_n_async};


// Rising edge
reg out_sync_del;
always @ (posedge outclk or negedge reset_n)
  if (!reset_n)
    out_sync_del <= 0;
  else
    out_sync_del <= out_sync[1];

wire signal_out = out_sync[1] & !out_sync_del;

Answer 2

是的，您可以，但解决方案需要基于输入脉冲相对于输出时钟的宽度。

当输出时钟非常慢，并且您有一个脉冲时，您需要添加一个在输入时钟域中运行的内联脉冲展宽器。拉伸由下面的stretch_out 的位宽定义，并且“必须”大于输出clk 域上的一个时钟。

reg [3:0] stretch_out;
always @ (posedge inclk)
begin 
   stretch_out <= in_signal ? 4'b1111 : {stretch_out[2:0],1'b0}; 
end

现在你可以使用你的双触发器同步器了。

reg [1:0] out_sync;
always @ (posedge outclk)
begin 
    out_sync <= {out_sync[0],stretch_out[3]};
end

这应该将电平和脉冲从快域同步到慢域。

唯一的问题是，您将增加的不仅仅是通常的两次翻牌延迟。