CDC中最重要的问题是metastability问题。
加入Synchronizer来进行异步时钟的同步,两级的Sync,第二级仍然会出现亚稳态的概率由MTBF决定。
MTBF:mean time between fail,数值越大越好,MTBF=1/(Fclk*Fdata*X)。
在频率越高的情况下,MTBF越小,而且clock周期也短,此时可以考虑4级Sync。
在sending clock domain,先将数据用reg打一拍,消除glitch,而且减小了Fdata的频率,这样做CDC时,效果会更好。
从一个slow clock domain到一个fast clock domain,通常不会出现问题。
从一个fast clock domain到一个slow clock domain中时,可能会出现signal没有被采样到的情况。
在这样的情况下,可以:
1)open-loop;
如果要确保信号能被下一级未经sync采样到,信号必须stay 至少3个destination clock。
如果下级有做sync处理,信号stay1.5个destination clock即可。
2)close-loop;
由于req/ack的两级同步处理,会导致通信效率不高。
多比特(Multi-bit)的CDC处理:
1)尽量减少到1bit来进行处理;
2)使用不同的load signal来进行传输;
3)使用gray code;
4)FIFO;
Binary counter会出现多位变化,所以多使用gray counter。
Gray-binary的conversion
binary-gray的conversion
异步FIFO中的两种结构:
1)只含一个寄存器
2)含有两个寄存器,但是少一个conversion的逻辑
在异步fifo的结构中,两个clock domain通信gray编码的wptr和rptr,来产生empty和full的信号。
gray到binary的转换主要是为了进行自加运算。
在empty和full信号的产生过程中,需要增加一比特来进行判断。如4bit的ptr,只有下三位用于计数,
最高位用于循环,在wptr[2:0]=rptr[2:0]时,根据wptr[4]和rptr[4]的值来判断full和empty。
但是当fifo中使用gray code来判断full/empty时,就无法用这个方法。
所以实际中,此处会进行gray code的变形:
由于sync的存在,第一级的sync很可能造成setup/hold的violation,所以此处在simulation的过程中
应该关掉check。
几种方法:
1)关掉timing check。
2)将lib中的FF的setup和hold time的值都改为0。
3)copy modify FF,指定sync单元使用修改过的FF。
4)手动或脚本修改sdf中指定路径的setup和hold的值。
5)使用多个sdf文件,在一个文件中修改,在分别读入两个sdf文件,用后一个覆盖前一个。
6)使用verdor提供的支持synchronizer的cell,0-setup,0-hold。
simulation model的建立
其中synthesis控制DC综合的流程。
原文:http://www.cnblogs.com/-9-8/p/5475159.html