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[求助] 同步应该打几拍?

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发表于 2024-2-28 10:13:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    具体的代码如下图所示。 signal信号是外部输入的,和clk是异步关系,现在我想在clk时钟域下找到signal的沿变化。
    我的疑问是:我们通常认为信号同步之后的第一拍仍存在较大的亚稳态概率,第二拍亚稳态概率则大大降低。那我在取沿变化的时候如果还是只打两拍,将第一、二拍做异或处理,此时会因为第一拍亚稳态概率较高而导致取的沿不可靠吗?或者甚至有可能采不到沿的变化?【下图情况①】; 还是我需要打三拍,将第二、三拍用于产生沿的变化【下图情况②】。


                               
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发表于 2024-2-28 10:44:07 | 显示全部楼层
楼主你这个问题还需要考虑signal的形式和持续时间
1. 如果产生signal的时钟远远快于你所采集signal的时钟,并且signal信号变化只持续一个周期,这样有可能会导致你采样时钟完全采不到边沿变化
2. 如果signal信号变化后保持不变,如果只考虑提取边沿变化,那么我觉得打一拍打两拍都没啥问题。
发表于 2024-2-28 10:46:51 | 显示全部楼层
从我个人理解来说,设计中一定是要使用图中情况2的方法进行边沿检测的,根据MTBF公式,第一拍亚稳态概率较高,时钟频率较高的话甚至可以再多打几拍。如果使用第一二拍来检测,检测不到沿倒是其次,就怕X态传播。
发表于 2024-2-28 12:40:35 | 显示全部楼层
以前大家都是用2级FF同步,但是在高速clk的情况下,都是采用3级FF同步,如果高速下你要采沿,需要4级ff,取后2级的输出来做逻辑。
 楼主| 发表于 2024-2-28 14:21:30 | 显示全部楼层


kk2009 发表于 2024-2-28 12:40
以前大家都是用2级FF同步,但是在高速clk的情况下,都是采用3级FF同步,如果高速下你要采沿,需要4级ff,取 ...


高速clock下, 多拍数采样的底层逻辑是什么? 是和被采信号的trans time有关吗?同一个被采信号,高速信号采样分辨率更高,容易采到电平转换点从而造成亚稳态? 如果不是这个原因,那正常来说,不是高速的时钟更容易踩到慢时钟域的信号变化沿吗?
 楼主| 发表于 2024-2-28 14:25:23 | 显示全部楼层


prommes 发表于 2024-2-28 10:44
楼主你这个问题还需要考虑signal的形式和持续时间
1. 如果产生signal的时钟远远快于你所采集signal的时钟, ...


默认signal是外部灌进来的信号,沿变化率比较低。 但如果打完两拍之后,第一拍出现了亚稳态, 那第一、二拍做异或的时候,生成的信号不就不可靠了嘛? 还是说我这个担心是多余的。
发表于 2024-2-28 14:27:16 | 显示全部楼层


Wade_ 发表于 2024-2-28 14:25
默认signal是外部灌进来的信号,沿变化率比较低。 但如果打完两拍之后,第一拍出现了亚稳态, 那第一、二 ...


那就用第二种方法,多打一拍
发表于 2024-3-1 02:11:01 | 显示全部楼层


Wade_ 发表于 2024-2-28 14:21
高速clock下, 多拍数采样的底层逻辑是什么? 是和被采信号的trans time有关吗?同一个被采信号,高速信 ...


根据MTBF来的。
发表于 2024-3-1 09:19:09 | 显示全部楼层
如果你要取沿的话就要使用第2种逻辑。
发表于 2024-3-1 14:18:33 | 显示全部楼层
首先应该看一下这个输入signal来自的时钟域相对于本时钟域是较快还是较慢吧,你这边我理解应该是从慢到快。那么就应该先做跨时钟域处理,再做边沿采集。上述代码中2做法是可以的,1做法不合理,可能那时候d1还没有稳定,采集的数据是错误的。
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