數字信號在不同時(shí)鐘域間同步電路的設計
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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(shí)鐘域向慢時(shí)鐘域過(guò)渡時(shí)，如果信號寬度不滿(mǎn)一個(gè)慢時(shí)鐘周期，慢時(shí)鐘可無(wú)法對信號進(jìn)行正確采樣的問(wèn)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，數據輸入端為電源，時(shí)鐘輸入端為控制信號，隨后兩級觸發(fā)器由接收方時(shí)鐘觸發(fā)。發(fā)送方時(shí)鐘域的控制信號到達后，第一級觸發(fā)器的輸出為高電平，在接收方時(shí)鐘域對信號進(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(gè)慢時(shí)鐘周期，將它們做一個(gè)邏輯運算，就可以得到有效一個(gè)接收方時(shí)鐘周期的控制信號。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/178712.htm
圖1、圖2所示的電路，在接收方的時(shí)鐘域采用兩級觸發(fā)器，大大增加了同步器的平均失效時(shí)間MTF(mean time to failure)，MTF的有關(guān)計算公式在文獻中給出。計算表明，對于大多數的應用，兩級鎖存器同步失效的概率很小，足以消除可能出現的亞穩態(tài)情況。
2 數據通路的同步
數據在不同時(shí)鐘域之間的傳遞，一般不采用上述的同步器，因為多位數據的同時(shí)變化會(huì )使同步器的采樣錯誤率大大增加。本文采用異步FIFO實(shí)現數據通路的同步。
2．1 異步FIFO
異步FIFO是一種先進(jìn)先出的電路，發(fā)送方時(shí)鐘域先把數據存儲到RAM，穩定后再讀取到接受方時(shí)鐘域，從而實(shí)現異步數據的可靠傳輸。一般由讀、寫(xiě)電路和FIFO存儲體組成，如圖3所示。
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