原创 FPGA复位问题

2010-7-31 14:10 3496 15 16 分类: FPGA/CPLD

 


一  基本概念


同步复位和异步复位


同步复位就是指复位信号在时钟上升沿到来时,才能有效。否则,不复位


异步复位是指无论时钟沿是否到来,只要复位信号有效,就对系统进行复位


 


二  优缺点




 


优点


缺点


同步复位


1.便于仿真器的仿真


2. 便于系统同步化(同步复位可以使你的系统成为完全的同步时序电路,便于时序分析,而   fmax一般较高)


3.便于滤除高频毛刺(他采用clk打一拍可以消除高频毛刺)


1. 复位信号的有效时要大于时钟周期,才能真正被系统识别并完成复位任务。同时还要考虑,诸如:clk skew,组合逻辑路径延时,复位延时等因素


2. 浪费资源(由于大多数的逻辑器件的目标库内的DFF都只有异步复位端口,所以,倘若采用同步复位的话,综合器就会在寄存器的数据输入端口插入组合逻辑,这样就会耗费较多的逻辑资源)


异步复位


1.节省资源(大多数目标器件库的dff都有异步复位端口,因此采用异步复位可以节省资源)


2.设计相对简单。


3.异步复位信号识别方便,而且可以很方便的使用FPGA的全局复位端口GSR。


1.在复位信号释放的时候容易出现问题。具体就是说:倘若复位释放时恰恰在时钟有效沿附近,就很容易使寄存器输出出现亚稳态,从而导致亚稳态。


2.复位信号容易受到毛刺的影响。


 


三  处理方法


推荐使用:异步复位,同步释放 + 复位信号低电平有效


异步复位,同步释放 : 就是在复位信号到来的时候不受时钟信号的同步,而是在复位信号释放的时候受到时钟信号的同步。


下面是一个复位信号综合器的VHDL描述:


-------------------------------------------------------------------------------------


-- Copyright (C), 2010, XGXC.Co.,Ltd, All right Reserved


-- File name  : rst_module.vhd


-- Description   : Synchronous reset and asynchronous release


-- Platform  : QuartusII 9.1 & Modelsim_AE 6.3g


-- Devices    : EP3C25E144


-- Author     : Kevin


-- Last Vision   : V1.00


-- Creat Date : 2010-07-23


-- Department : R&D Department


----------------------------------------------------------------------------------


library IEEE;


use IEEE.std_logic_1164.all;


use IEEE.std_logic_arith.all;


use IEEE.std_logic_unsigned.all;


 


entity rst_module is


port(


   sys_clk    : in std_logic;


   rst_in     : in std_logic;


   rst_out    : out std_logic


   );


end rst_module;


 


architecture behave of rst_module is


begin


   rst_pro : process(sys_clk,rst_in)


   begin


      if rst_in = '0' then


        rst_out <= '0';


      elsif rising_edge(sys_clk) then


        rst_out <= '1';


      end if;


   end process rst_pro;


end behave;


使用复位信号综合器可以很好地将同步和异步复位的优点结合起来,而消除他们缺点。因此在FPGA/CPLD的逻辑设计中可以很好的提高复位的可靠性,从而保证电路工作的稳定可靠性。

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文章评论1条评论)

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用户377235 2012-12-7 15:57

谢谢,弱弱的问一下,异步复位如果用了全局复位管脚的话就是全局复位信号了?

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