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IC设计基础系列之CDC篇9:跨时钟域信号传输(一)——控制信号篇C

IC设计基础系列之CDC篇9:跨时钟域信号传输(一)——控制信号篇C

(2)窄脉冲捕捉电路  前面的控制信号,它都需要反馈信号来把有效拉为无效,可以说这个控制信号是不“自由”的。有时候,我们需要捕捉异步短脉冲控制信号,这个控制信号完全由前面的逻辑电路生成,与我后面的电路信号无关,也就是说没有反馈信号,你也需要采样到这个短脉冲控制信号。下面的窄脉冲捕捉电路可以捕捉到快时钟域产生的异步窄脉冲控制信号,电路如下所示:
                        
波形图如下所示:
                  
   从波形图中可以知道,这是利用了脉冲信号的上升沿进行输出脉冲信号,然后通过后面反馈回来的信号进行清零,从而为下一次脉冲控制信号做好准备。需要注意的是,窄脉冲控制信号的产生频率不能太快,也就是需要等到清零信号无效(三个触发器的延时)后才能发出下一个脉冲控制信号,不然后面的慢时钟域采样电路无法识别两次控制信号,而只当成一次控制信号处理。代码根据电路图写就好了=.=。
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  控制信号的跨时钟域传输到这里就讲完了,下面进行总结一下:
  ·在跨时钟域的时候,不一定需要跨时钟域电路(同步器或者握手信号),接近异步时钟或者就是异步时钟的时候跨时钟域就得加上了。
  ·在慢到快的时钟域中,加上触发器链基本上就可以了,主要是抑制亚稳态的传播。
  ·但是在快到慢的时钟域中,不仅需要触发器链进行抑制亚稳态的传播,还要防止慢时钟域采不到快时钟域的数据,因此就添加反馈/握手电路(这个反馈信号是指跨时钟域的反馈信号)。
  ·在最后,介绍了窄脉冲控制信号捕捉电路,这个电路不需要添加反馈信号,也就是说只要控制信号的频率不是快,只要有窄脉冲(不是毛刺),就可以捕捉得到,而不需要反馈信号控制脉冲宽度(这个反馈信号是指跨时钟域的反馈信号,其实还是需要反馈清0的)。
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