读《高性能FPGA系统-时序设计与分析》所得
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发表于 10/21/2016 4:35:57 PM
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时钟设计部分:
推荐设计时采用全局时钟,因为全局时钟拥有高扇出、高精度、低抖动和低偏差特点。全局时钟设计有以下几种方法:
1、由时钟管理器(DCM)、延迟锁相环(DLL)或锁相环(PLL)产生全局时钟。
2、将FPGA芯片内部逻辑产生的时钟分配至全局时钟布线网络。
3、将外部时钟通过专用时钟输入引脚引入FPGA。
内部逻辑时钟是指由芯片内部的组合逻辑或计数器分频产生的时钟。应尽量避免使用组合逻辑产生的时钟,一方面因为极易产生毛刺,另一方面组合逻辑电路将导致时钟抖动和偏差比较大。
对于计数器分频产生时钟也尽量少使用,因为这种时钟会导致比较大的延迟,降低系统设计的可靠性,也使得静态时序分析变得复杂(低速电路可以时钟该种方式,对于高速电路设计尽量避免)。
还有一种时钟时有触发器产生的时钟---行波时钟,即一个触发器的输出作用与另一个触发器的时钟输入端。因为个触发器的时钟之间产生比较大的时间偏移,很容易违反建立时间、保持时间的要求,导致亚稳态的发生,所以严格禁止使用行波时钟。
门控时钟:一般情况下尽量避免使用门控时钟,因为组合逻辑产生的门控时钟极可能产生毛刺,对系统照成很大危害。推荐使用的门控时钟如图:

因为触发器避免毛刺的产生。
