跨时钟域处理
有三种方法打两拍
异步双口RAM
格雷码转换
1. 打两拍方法
在进行uart串口通信的学习的过程中,遇到一个不理解的问题,在接收模块中,小梅哥采取的设计方式是接收进行一步同步化处理,那么为什么要进行同步化处理呢?串口通信的设计,接收的波特率一般是发送波特率的16倍,单bit传输,我的理解是,在发送波特率下的串口数据传输到接收波特率下时,这个过程是跨时钟的,对于小工程而言,不进行同步处理貌似没有什么关系,但是当工程对精度的要求比较强,外界干扰比较大的情况下,我们就必须进行同步化处理,下面我将学习第一种针对单bit的跨时钟域处理方法:打两拍。打两拍的方式,其实就是定义两级寄存器对数据进行延拍。
如上图,第一个时钟域将数据发送过来后,在第二个时钟域里用两个D触发器把接收数据进行延拍,中间没有任何组合逻辑。
为什么是进行两级延拍呢?从上面的时序图可以看出,data是第一个时钟域的数据,Q1,Q2是第二个时钟域的触发器,在同一个clk时钟下,假设当clk的上升沿来临时,刚好采集到的数据是data的跳变沿(因为数据在有0变为1的时候,显然不是垂直上去的,它有一个建立时间,所以clk的上升沿采集到跳变沿的情况是完全有可能的),这样的话Q1接收的数据会处于亚稳态,但是我们至少可以保证,在clk下一个上升沿,data是稳定的,Q1基本上可以满足第二级寄存器的保持时间和建立时间的要求,出现亚稳态的几率会得到很大的改善。如果多加寄存器进行延拍,只是对Q2的数据进行了延拍,并没有什么意义,所以,我们选择进行两级延拍来处理单bit数据的跨时钟域处理。
页:
[1]