(转)跨时钟域数据采集总结
一.典型方法

二.结绳法
1.结绳法1:利用数据的边沿作时钟(例子中上升沿)。(可以将脉冲无限延长,直到可以采集到数据,然后复位,要考虑产生数据的频率)。
实例1

实例2

2结绳法2:利用数据作为异步复位,置位信号。(适合将不足时钟宽度的脉冲扩展1周期)
实例1:输入高脉冲(clka域),输出高脉冲(clkb域)

实例2:输入高脉冲(clka域),输出低脉冲(clkb域)

实例3:输入低脉冲(clka域),输出低脉冲(clkb域)

实例4:输入低脉冲(clka域),输出高脉冲(clkb域)

3结绳法3:输入作为数据输入,同样也是检测高有效后,输出一直为高,异步时钟域可以采集到数据后再复位。
因为没有将输入作为时钟,或者作为异步set,reset,所以这类方便比较常用。

参考代码:http://bb2hh.blogbus.com/files/12357833650.v
//================================================================================
// Created by : Ltd.com
// Filename : sync_clk1_clk2.v
// Author : Python_Wang
// Created On : 2009-02-27 22:47
// Last Modified : 2009-02-28 09:09
// Description :
//
//
//================================================================================
module sync_clk1_clk2(
clk1 ,
rst_n1 ,
clk2 ,
rst_n2 ,
data_clk1_i ,
data_clk2_o
);
input clk1 ;
input rst_n1 ;
input clk2 ;
input rst_n2 ;
input data_clk1_i ;
output data_clk2_o ;
reg data_clk1_q1 ;
reg data_clk1_q2 ;
reg data_clk2_q1 ;
reg data_clk2_q2 ;
reg data_clk2_q3 ;
reg data_clk2_q4 ;
reg data_clk2_q5 ;
wire data_clk1 ;
assign data_clk1 = data_clk1_i | ( !data_clk2_q5 & data_clk1_q1) ;
always@(posedge clk1 or negedge rst_n1)
begin
if(!rst_n1) begin
data_clk1_q1 <= #1 'b0;
data_clk1_q2 <= #1 'b0;
end
else begin
data_clk1_q1 <= #1 data_clk1 ;
data_clk1_q2 <= #1 data_clk1_q1;
end
end
always@(posedge clk2 or negedge rst_n2)
begin
if(!rst_n2) begin
data_clk2_q1 <= #1 'b0;
data_clk2_q2 <= #1 'b0;
data_clk2_q3 <= #1 'b0;
end
else begin
data_clk2_q1 <= #1 data_clk1_q1;
data_clk2_q2 <= #1 data_clk2_q1;
data_clk2_q3 <= #1 data_clk2_q2;
end
end
always@(posedge clk1 or negedge rst_n1)
begin
if(!rst_n1) begin
data_clk2_q4 <= #1 'b0;
data_clk2_q5 <= #1 'b0;
end
else begin
data_clk2_q4 <= #1 data_clk2_q2;
data_clk2_q5 <= #1 data_clk2_q4;
end
end
assign data_clk2_o = data_clk2_q2 & ~data_clk2_q3 ;
endmodule
仿真:
4.结绳法3:利用握手协议:(可以将脉冲无限延长,直到可以采集到数据,然后复位,要考虑产生数据的频率)。

参考代码:http://bb2hh.blogbus.com/files/12357826152.v
//================================================================================
// Created by : Ltd.com
// Filename : handover.v
// Author : Python_Wang
// Created On : 2009-02-19 19:31
// Last Modified : 2009-02-20 08:38
// Description :
//
//
//================================================================================
module handover(
rst_n ,
ClkA ,
Req_ClkA ,
Ack_ClkA ,
ClkB ,
Dvld_ClkB
);
input rst_n ;
input ClkA ;
input Req_ClkA ;
input ClkB ;
output Ack_ClkA ;
output Dvld_ClkB ;
reg Dvalid_ClkB ;
reg Q_Dvalid_ClkB ;
reg Dvalid_ClkA ;
always@(posedge ClkA)
begin
if(!rst_n) begin
Dvalid_ClkA <= #1 1'b0;
end
else if(Req_ClkA) begin
Dvalid_ClkA <= #1 ~Dvalid_ClkA ;
end
end
reg Q1_ClkB ;
reg Q2_ClkB ;
reg Q3_ClkB ;
always@(posedge ClkB)
begin
if(!rst_n) begin
Q1_ClkB <= #1 'b0;
Q2_ClkB <= #1 'b0;
Q3_ClkB <= #1 'b0;
end
else begin
Q1_ClkB <= #1 Dvalid_ClkA ;
Q2_ClkB <= #1 Q1_ClkB ;
Q3_ClkB <= #1 Q2_ClkB ;
end
end
wire Req_ClkB = Q2_ClkB ^ Q3_ClkB ;
always@(posedge ClkB)
begin
if(!rst_n) begin
Dvalid_ClkB <= #1 'b0;
Q_Dvalid_ClkB <= #1 1'b0;
end
else if(Req_ClkB) begin
Dvalid_ClkB <= #1 ~Dvalid_ClkB ;
Q_Dvalid_ClkB <= #1 Dvalid_ClkB ;
end
end
always@(posedge ClkB)
begin
if(!rst_n) begin
Q_Dvalid_ClkB <= #1 1'b0;
end
else begin
Q_Dvalid_ClkB <= #1 Dvalid_ClkB ;
end
end
reg Q1_ClkA ;
reg Q2_ClkA ;
reg Q3_ClkA ;
always@(posedge ClkA)
begin
if(!rst_n) begin
Q1_ClkA <= #1 'b0 ;
Q2_ClkA <= #1 'b0 ;
Q3_ClkA <= #1 'b0 ;
end
else begin
Q1_ClkA <= #1 Dvalid_ClkB ;
Q2_ClkA <= #1 Q1_ClkA ;
Q3_ClkA <= #1 Q2_ClkA ;
end
end
assign Ack_ClkA = Q2_ClkA ^ Q3_ClkA ;
assign Dvld_ClkB = Dvalid_ClkB & ~Q_Dvalid_ClkB;
endmodule
仿真:

另外对于为了提高速度和准确度的握手操作中,可以将设置一定的握手模块(n>2(clk1+clk2)/Trd),流水操作

结绳就是将单脉冲延长,以方便采集到数据。
结绳的方法归结为2类:
1.利用脉冲的边沿做时钟;
2.利用脉冲的电平(部分场合要求最小脉冲宽度)做选择器或者异步复位,置位。
另外的关键点就是什么时候结绳结束(采集到了数据就要让对方回到初始状态),
这里的操作也有2种方法:
1.利用采集到的脉冲做异步复位,置位。
2.利用采集到的脉冲再次结绳采集做握手响应信号。
处理的时候应该选择对应的方法。
同时共享一下用到的电子电路图形库(visio的)
http://bb2hh.blogbus.com/files/12350304650.rar
浙公网安备 33010602011771号