原创 【博客大赛】跨时钟域处理注意事项

4、处理跨时钟域时要注意哪些问题

4.1）同步器前不能有组合逻辑电路

如上图，在前一个时钟域的dff输出和后一个时钟域输入之间不能有组合逻辑，原因是组合逻辑会造成毛刺现象，后一级时钟域的dff很可能敲到毛刺，进而引入错误。

4.2）避免重收敛（reconvergence）和分叉（divergence）

重收敛的含义是，A时钟域的多根信号分别进行同步，同步到B时钟域，然后在B时钟域从新做逻辑汇聚成一根信号。这种同步的方式有一个很大的问题，你无法预期同步后的多根信号和之前还是一致的，例如，两根信号之前都是1，但是在同步后可能变成很多的情况。所以再重新汇聚肯定会出问题。例如下图中的状态机，在A时钟域可能是S1状态，但是同步后可能就变成了S2状态了。其实重收敛的问题可以避免，就是采用格雷码编码，避免一个时刻多个数据跳变。

如下图的格雷码编码再解码，就可以解决上述的一些问题。

分叉的含义与之相反，在A时钟域的单根信号被分别同步到B时钟域的多根信号，这同样会面临同步不一致的情况，有的被同步成1，有的被同步成0。

4.3）避免将cmd和data分开进行同步，而要绑定到一块采用异步fifo实现

Cmd和data经过异步fifo处理后的延迟可能会发生变化，所以应当避免将他们分开进行同步，而要绑定到一块进行同步{cmd,data}。

最后提一下异步复位同步释放电路，这种电路在soc中也广泛被使用。