（原创）FPGA与ARM联合工作时的时序同步问题（FPGA）（ARM）（时序同步）

摘要：

    在一项目中，需要用到ARM与FPGA联合处理，ARM负责人机界口，并将需要并行处理的数据输入到FPGA，因此定义了数据寄存器和控制寄存器，仿真通过后，放到机器上去行，发现很不稳定，经过数日奋战，才发现原来是时序同步的问题。 

介绍：

    系统中，ARM与FPGA通过并行总线来交换数据，在处理之前，ARM会将要处理的数据分多次发送到FPGA里，然后再向控制寄存器发送一条启动命令，FPGA就开始工作。刚开始工作正常，但运行一会后，出现有一次FPGA处理很缓慢，到下一次又能恢复正常；有时候又出现混乱，需要断电重启才恢复。怀疑是某个控制信号时序延迟，又有可能是处理模块的某个环节出现亚稳态。后来经过仔细的分析和分模块调试，仍然未找出原因。

    所有的地方都找遍后，于是怀疑是不是控制寄存器的信号有问题。控制信号寄存器的值是直接通过外部总线写入的，然后将控制信号的每一个控制位，通过组合逻辑与其它各模块的使能信号相连，而且控制寄存器是16位，与外部总线的位宽是一致，也就是说寄存器的值是一次同步更新的，按理说是不会有问题，再说了原来我在CPLD里也这么干过，一直很稳定。后来想，要不要再用一个锁存器将控制寄存器的值用时钟打一遍，试过之后，发现问题解决。

    看来，在时序电路钟，时钟同步，是很有必要的。

结语：

    FPGA的调试相对来说比较复杂，不像单片机那样能用仿真器单步跟踪。写CODE时，一定要严谨，否则出现问题再往回找就很困难了，浪费精力，又浪费时间。