异步时钟数据同步方法
发布时间：2010-9-25 23:23
发布者：eetech
|
关于gray code冗余的思考带来了一个全新方案，这个方案将为异步时钟间的数据传输提供一个普遍的解决方案。 问题是:数据从一个时钟wr_clk,其件数据有效用valid来指示，怎样将数据传递到另外的一个时钟rd_clk域？这里不对时钟频率做任何假设。 这个问题有以下这么几个关键点： 1. 异步输入亚稳态。 2. 无法用一个时钟采样一个宽度小于一个周期（包括等于，还需要考虑建立保持时间） 的信号。 3. 在将一组信号从一个时钟传递到另外一个时钟的时候，需要考虑各个信号通路上的延迟不同以及信号上的毛刺这两个问题。 4. 必须保证数据的不能够丢失。 5.解决方案： 基本思想是首先将数据缓冲起来，然后挨个的读取数据。具体方法包括： 1。有一组缓冲区n个。n必须足够大，以便缓冲区不会溢出。 2。读写双方都维护一个指针，表示将要存取的缓冲区，这个指针在数据读写 之后将增加1，并循环。 3。写方通过gray code将信息传递到读的一方，其gray code每写一个数据增加 1，读方维护自己的gray code，每次读取数据之后增加1，并比较自己 的gray code和写方的gray code ，如不相等，表示可以进行一次读取。 并反复进行下去。 讨论 : 1. 需要多少个缓冲区？这需要由数据有效频率和读取速度和延迟来确定。一般的答案依赖于wr_clk的频率，rd_clk的频率，valid的模式，为了消除亚稳态和其他附加的延迟。 2.为什么需要采用gray code ？ 采用gray code是为了满足面的要求3。 3.gray code需要多少位？ 一般的考虑上面的要求2。至少需要的位数将是保证gray code 每一位的宽度可满足要求2的最小值。 4.还有其他么？ 如果gray code的个数小于了缓冲区的个数（一些情况下发生），可以简单的将gray code多一些位，来避免复杂的控制操作。 5.在wr_clk频率大于rd_clk得时候情况如何？这个电路可以很好的工作，并代替原来的将valid信号接入触发器时钟端和异步复位的办法，并具有更简单的静态时序。 6，还有其他么？如果这个方法属于原创的话，建议把它叫做 PPL方法，或者PPL电路。 PPL(皮皮鲁),是陪伴了我10年以上《童话大王》里的主人公。相信很多人都看过。 |
网友评论