异步复位同步释放

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异步复位同步释放

异步复位同步释放

; 1.复位目的:

对一个芯片来说,复位的主要目的是使芯片电路进入一个已知的,确定的状态。主要是触发器进入确定的状态。在一般情况下,芯片中的每个触发器都应该是可复位的.

[En]

For a chip, the main purpose of reset is to make the chip circuit into a known, determined state. The main reason is that the trigger enters a certain state. In general, each trigger in the chip should be resettable.

  • 复位可以使电路从确定的初始状态开始运行
  • 复位可以使电路从错误状态回到可以控制的确定状态

2.同步复位:

当reset信号为active的时候,寄存器在下一个时钟沿到来之后被复位,时钟沿到来之前寄存器还是保持其之前的值

Q:同步复位电路也会产生亚稳态吗
A:当复位信号的撤销时间在建立时间和保持时间以内时,也会产生亚稳态。

异步复位同步释放
异步复位同步释放

; 3.异步复位:

当reset信号为active的时候,寄存器立刻被复位,与时钟沿到来与否没有关系

异步复位同步释放

异步复位的亚稳态:当异步复位信号的撤销时间在Trecovery(恢复时间)和Tremoval(移除时间)之间时,输出结果就会出现亚稳态,造成复位失败

异步复位同步释放
  • recovery time和removal time都是检查异步信号(reset或preset或set)的释放沿,释放沿必须在时钟沿前面提前recovery time释放,或者在时钟沿后removal time之后释放
  • 由于异步复位信号与时钟无必然联系,两者都是独立的,所以复位信号的释放将有一定的概率导致电路出现亚稳态
    [En]

    because the asynchronous reset signal is not necessarily related to the clock, and both of them are independent, the release of the reset signal will have a certain probability to lead to metastability of the circuit.*

    异步复位同步释放

4.异步复位同步释放:

(1)异步复位,同步释放的含义
所谓异步复位同步释放,就是在rst_n信号为低时,立刻进行复位,即复位信号与时钟相互独立;而rst_n信号由低到高释放时, 为了防止亚稳态的出现,将rst_n信号用DFF向后延一周期,外部复位信号不会在出现释放时与clk信号竞争,整个系统将与全局时钟clk信号同步

简单理解:第2级DFF释放信号与时钟clk边沿同步,所以释放信号在clk上升沿后需经过Tco(Tsu+thd)才能到达下一级DFF的复位端口,所以可以满足下一级DFF的recovery time和removal time,从而不会出现亚稳态

(2)异步复位,同步释放的优点

  • 避免复位信号释放的时候造成亚稳态问题
  • 只要复位信号一有效,电路就处于复位状态,与时钟沿无关
  • 有效捕捉复位,即使是短脉冲复位也不会丢失
  • 有明确的复位撤销行为。复位的撤离是同步信号,因此有良好的的撤离时序和足够的恢复时间
    [En]

    there is a clear reset and revocation behavior. The reset evacuation is a synchronous signal, so there is a good evacuation timing and sufficient recovery time.*

    异步复位同步释放
    异步复位同步释放

第一级FF的输入固定为”1″,第二级的FF用来消除解复位时可能带来的的亚稳态:

  • 在resetn释放前,2个DFF的Q端都是0。
  • 在resetn释放时,两个DFF的recovery/removal可能都出现不满足的情况, 于是第1个DFF的Q会产生x值
  • 但对于第2个DFF来说, 由于它的D/Q都是0,即使resetn会导致recovery/removal不满足,它的Q也依然是0,它的D端并不能马上就能看到第1个DFF的Q端产生的x值,而是会在下一个clk沿处才能看到这个x值
  • 很大概率在下一个clk沿处Q1会恢复稳定,一般不会出现亚稳态, *若稳定后的值为1,则下一拍同步释放;若稳定后的值为0,则同步释放会延迟一拍,不会影响到后续电路

异步复位同步释放

Original: https://blog.csdn.net/qq_39541098/article/details/124868255
Author: Jay丶ke
Title: 异步复位同步释放

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