原创 同步设计

 同步设计

同步设计概念：

就是设计要“步调一致”地处理数据，在电路设计中，这个“步调一致”徇的标尺是同一时钟的同一上升沿或下降沿，即所有电路在同一时钟沿的触发下同步地处理数据。有时电路有多时钟域的情况，于是概念就要延伸，延伸来说，就是要做到局部同步，在第个时钟域内的电路要同步于同一时钟沿。

同步设计的优点：

1、同步设计能有效地避免毛刺的影响，使得设计更可靠

在数字电路的课程中，毛刺是逻辑设计的天敌：毛刺将数据变得混乱，可能引起电路功能的错误；若毛刺引入了时钟端或异步复位端，可能导致触发器误翻转或者出现不正常地复位，在所有的逻辑电路中都存在大量的毛刺，夸张一点地说，只要存在组合逻辑的地主就会产生毛刺。由于毛刺的大量存在，因此，我们不能寄希望于从源头去消灭这一点，而要将设计思想放在出现了毛刺时该项如何处理以避免毛刺对设计的不良影响这一点。同步设计是避免毛刺影响的最简单的方法。

2、设计可以减小环境对芯片的影响

实际芯片的工作环境远比实验室复杂，而芯片受温度、电压等影响，将会使器件的时延等参数改变。如果不使用同步设计，设计对电路的时序将会有更加苛刻的要求，在较为恶劣的环境下，芯片可能无法正常工作。而同步设计只是要求要时钟沿到达时刻数据需要稳定，时序要求较为宽松，因此对环境的依赖性要小一些。

3、同步设计可以使静态时序分析变得简单和可靠

同步设计准则：

1、尽可能的在设计中使用同一时钟，时钟走全局时钟网络。

2、避免使用混合时钟沿采样数据。

3、禁止在模块内部使用计数器分频所产生的时钟。

4、避免使用门控时钟。