一种简化电路的跨时钟域同步解决方案

"多时钟系统下跨时钟域同步电路的设计" 随着集成电路技术的飞速发展，System-on-Chip (SOC) 设计中的时钟系统变得日益复杂，时钟域的接口数量也在不断增加。这带来了诸如亚稳态、漏信号等问题，对系统的稳定性和可靠性构成了挑战。本文主要探讨了在多时钟系统中设计跨时钟域同步电路的新方法，旨在解决这些问题。 首先，文章指出，传统的跨时钟域信号处理方法，如结绳法和伴随有效控制信号法，虽然有一定的实用性，但在面对输入脉冲宽度小于最快时钟周期的情况时，往往无法有效地处理亚稳态问题。亚稳态是由于触发器无法在规定时间内达到稳定状态而产生的不确定性，可能对系统产生不可预知的影响。因此，设计一个能适应最小输入脉宽、有效解决亚稳态并提高可靠性的同步电路至关重要。 文章接着介绍了几种常用的信号同步器类型，包括电平同步器、边沿检测同步器和脉冲同步器。然而，这些同步器都有其局限性，不能完全满足所有场景的需求。因此，作者提出了一个新的跨时钟域同步电路设计方法。这个新方法的电路结构相对简单，能够有效地适应最小输入脉宽，防止漏信号，避免误触发和多触发，并且能够妥善处理亚稳态问题。 新设计的同步电路由两个时钟域组成，每个时钟域包含至少一个带有异步复位端的同步触发器。触发器在时钟上升沿捕获输入数据，并通过复位电路确保数据的正确同步。时钟域2的两个触发器进一步增强了系统的稳定性，减少了由于亚稳态引起的不确定性。 为了验证新设计的有效性，作者进行了仿真实验和实测实验，结果表明，该方法在多时钟系统中表现出良好的性能，能够适应各种输入脉宽条件，同时提高了设计的可靠性。这种方法不仅简化了电路设计，还降低了实现成本，特别适合于小规模IC的应用。 总结来说，这篇论文提供了一种新的跨时钟域同步电路设计方案，解决了在多时钟系统中常见的同步问题，尤其是在处理亚稳态和最小输入脉宽方面具有显著优势。这一创新设计对于提升SOC的性能和可靠性具有重要意义，对于未来的集成电路设计具有重要的参考价值。