跨时钟域学习记录(二)——XPM_CDC

2024-03-26 09:44
文章标签 时钟 学习 记录 cdc xpm

本文主要是介绍跨时钟域学习记录(二)——XPM_CDC,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

  本文以Xilinx提供的xpm_cdc代码为例,整理处理跨时钟域数据传输的常见方法。

宏定义

  Xilinx定义了多个宏定义代替描述触发器行为的always块,列举如下

宏名称含义
XPM_XSRREG带同步复位/置位的同步寄存器
XPM_XSRREGEN带同步复位/置位和使能的寄存器
XPM_XARREG带异步复位/置位和使能的寄存器
// Define Xilinx Synchronous Register.  Only to be used by xpm_cdc_* modules.
`define XPM_XSRREG(clk, reset_p, q, d, rstval)   \always @(posedge clk) begin                    \if (reset_p == 1'b1)                         \q <= rstval;                               \else                                         \q <= d;                                    \end// Define Xilinx Synchronous Register with Enable.  Only to be used by xpm_cdc_* modules.
`define XPM_XSRREGEN(clk, reset_p, q, d, en, rstval)   \always @(posedge clk) begin                          \if (reset_p == 1'b1)                               \q <= rstval;                                     \else                                               \if (en == 1'b1)                                  \q <= d;                                        \end// Define Xilinx Asynchronous Register. Only to be used by xpm_cdc_* modules.
`define XPM_XARREG(clk, reset_p, q, d, rstval)   \always @(posedge clk or posedge reset_p)       \begin                                          \if (reset_p == 1'b1)                         \q <= rstval;                               \else                                         \q <= d;                                    \end

1. xpm_cdc_single

   cdc_single使用多个寄存器构成寄存器同步链的方式进行跨时钟域同步,这种方式适合于单比特数据的同步。使用该原语时需要注意:

  1. 为了保证不存在漏采脉冲信号,Xilinx规定用户逻辑需要保证每次源时钟脉冲(数据变化)至少为两个目的时钟周期。
可调参数功能
DEST_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置目的时钟域的同步寄存器级数
SRC_INPUT_REG可设置为0或1,在不为0时,会在源时钟域添加一级XPM_XSRREG寄存器采样src_in

module xpm_cdc_single #(// Module parametersparameter integer DEST_SYNC_FF    = 4,parameter integer INIT_SYNC_FF    = 0,parameter integer SIM_ASSERT_CHK  = 0,parameter integer SRC_INPUT_REG   = 1,parameter integer VERSION         = 0
) (// Module portsinput  wire         src_clk,input  wire         src_in,input  wire         dest_clk,output wire         dest_out
);// Set Asynchronous Register property on synchronizers(* XPM_CDC = "SINGLE", ASYNC_REG = "TRUE" *) reg [DEST_SYNC_FF-1:0] syncstages_ff;reg  src_ff;wire src_inqual;wire async_path_bit;assign dest_out       = syncstages_ff[DEST_SYNC_FF-1];assign async_path_bit = src_inqual;// Virtual mux:  Register at input optional.generateif (SRC_INPUT_REG) begin : extra_inregassign src_inqual = src_ff;end : extra_inregelse begin : no_extra_inregassign src_inqual = src_in;end : no_extra_inregendgenerate// Instantiate Xilinx Synchronous Register`XPM_XSRREG(src_clk , 1'b0,  src_ff,        src_in,         1'b0)`XPM_XSRREG(dest_clk, 1'b0,  syncstages_ff, { syncstages_ff[DEST_SYNC_FF-2:0], async_path_bit} , {DEST_SYNC_FF{1'b0}})endmodule : xpm_cdc_single# 单比特伪路径set_false_path -to [get_cells syncstages_ff_reg[0][*]]

2. xpm_cdc_gray

   通过格雷码方式传输多位宽连续变化数据(相邻变化范围不超过1),比较适合用作计数器的同步(如异步FIFO中)。使用该原语时需要注意:

1.为了保证不存在漏采脉冲信号,Xilinx规定用户逻辑需要保证每次源时钟脉冲(数据变化)至少为两个目的时钟周期。
2. 为了保证数据的正确性,源时钟域发出的新数据需要是由旧数据加1或减1得到的。

可调参数功能
DEST_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置目的时钟域的同步寄存器级数
REG_OUTPUT可设置为0或1,在不为0时,会在源时钟域添加一级XPM_XSRREG寄存器采样src_in_bin的格雷码结果
WIDTH待同步数据位宽
module xpm_cdc_gray #(// Module parametersparameter integer DEST_SYNC_FF          = 4,parameter integer INIT_SYNC_FF          = 0,parameter integer REG_OUTPUT            = 0,parameter integer SIM_ASSERT_CHK        = 0,parameter integer SIM_LOSSLESS_GRAY_CHK = 0,parameter integer VERSION               = 0,parameter integer WIDTH                 = 2
) (// Module portsinput  wire             src_clk,input  wire [WIDTH-1:0] src_in_bin,input  wire             dest_clk,output wire [WIDTH-1:0] dest_out_bin
);// Set Asynchronous Register property on synchronizers(* XPM_CDC = "GRAY", ASYNC_REG = "TRUE" *) reg [WIDTH-1:0] dest_graysync_ff [DEST_SYNC_FF-1:0];`ifdef XPM_CDC_BHVSIM_ONLYif (INIT_SYNC_FF == 1) beginalways @(glblGSR_xpmcdc)if (glblGSR_xpmcdc)force dest_graysync_ff = '{default:(0)};elserelease dest_graysync_ff;end`endifwire [WIDTH-1:0] gray_enc;reg  [WIDTH-1:0] binval;reg  [WIDTH-1:0] src_gray_ff;wire [WIDTH-1:0] synco_gray;wire [WIDTH-1:0] async_path;reg  [WIDTH-1:0] dest_out_bin_ff;always @(posedge dest_clk) begindest_graysync_ff[0] <= async_path; // @2for (int syncstage = 1; syncstage < DEST_SYNC_FF ;syncstage = syncstage + 1)dest_graysync_ff[syncstage] <= dest_graysync_ff [syncstage-1];endassign async_path = src_gray_ff; // @1assign synco_gray = dest_graysync_ff[DEST_SYNC_FF-1];assign gray_enc = src_in_bin ^ {1'b0, src_in_bin[WIDTH-1:1]};// Convert gray code back to binaryalways_comb beginbinval[WIDTH-1] = synco_gray[WIDTH-1];for (int j = WIDTH - 2; j >= 0; j = j - 1)binval[j] = binval[j+1] ^ synco_gray[j];endgenerateif(REG_OUTPUT) begin : reg_outassign dest_out_bin     = dest_out_bin_ff;end : reg_outelse begin : comb_outassign dest_out_bin     = binval;end : comb_outendgenerate// Instantiate Xilinx Synchronous Register`XPM_XSRREG(src_clk, 1'b0,  src_gray_ff, gray_enc, {WIDTH{1'b0}})`XPM_XSRREG(dest_clk, 1'b0,  dest_out_bin_ff, binval, {WIDTH{1'b0}})endmodule : xpm_cdc_gray# 保证格雷码各位传输的最大路径延迟小于一个源时钟周期set_max_delay -from [get_cells src_gray_ff_reg*] -to [get_cells dest_graysync_ff_reg[0]*] $src_clk_period -datapath_only# 保证格雷码各位传输的偏斜不超过一个时钟周期set_bus_skew  -from [get_cells src_gray_ff_reg*] -to [get_cells dest_graysync_ff_reg[0]*] [expr min ($src_clk_period, $dest_clk_period)]

3. xpm_cdc_handshake

  具有握手信号的跨时钟域传输,源时钟域通过src_send发起新的传输,通过src_rcv信号确认传输结束,目的时钟域通过dest_req得知出现新的传输,通过dest_ack信号确认传输。这种方式不需要使用存储资源进行同步,适合传输多位宽非连续的数据。使用该原语时需要注意:

  1. 对于源时钟域逻辑而言,在目的时钟域确认握手结束前不能发起新的传输,即每次src_send拉高都需要等到src_rcv拉低后一个周期再进行
  2. 对于源时钟域逻辑而言,在目的时钟域未确认握手时需要持续等待,即每次src_send拉低都需要等到src_rcv拉高后一个周期再进行
  3. 对于目的时钟域逻辑而言,在源时钟域未发起握手时不能发起新的确认,即每次dest_ack拉高都需要dest_req拉高后一个周期进行
  4. 对于目的时钟域逻辑而言,在源时钟域未确认握手时需要持续等待,即每次dest_ack拉低都需要等到dest_req拉低后一个周期再进行
可调参数功能
DEST_EXT_HSK可设置为0和1,当为1时启用dest_ack信号由用户逻辑在需要确认时确认握手,为0时由系统自行通过dest_req确认握手
DEST_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置握手信号在目的时钟域的同步寄存器级数
SRC_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置握手信号在源时钟域的同步寄存器级数
WIDTH待同步数据位宽
module xpm_cdc_handshake #(// Module parametersparameter integer DEST_EXT_HSK    = 1,parameter integer DEST_SYNC_FF    = 4,parameter integer INIT_SYNC_FF    = 0,parameter integer SIM_ASSERT_CHK  = 0,parameter integer SRC_SYNC_FF     = 4,parameter integer VERSION         = 0,parameter integer WIDTH           = 1
) (// Module portsinput  wire             src_clk,input  wire [WIDTH-1:0] src_in,input  wire             src_send,output wire             src_rcv,input  wire             dest_clk,output wire [WIDTH-1:0] dest_out,output wire             dest_req,input  wire             dest_ack
);// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Local parameter definitions// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Set Asynchronous Register property on synchronizers(* XPM_CDC = "HANDSHAKE" *) reg [WIDTH-1:0] dest_hsdata_ff;// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Simulation only variable and signal assignment// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// We can do set max delay between source and dest.// For option with no input register, we have to create a smart constraint// for set max delay.reg  [WIDTH-1:0] src_hsdata_ff;wire             dest_req_nxt;reg              dest_req_ff;(* DIRECT_ENABLE = "yes" *) wire  dest_hsdata_en;wire             dest_req_ext_nxt;reg              dest_req_ext_ff;wire [WIDTH-1:0] src_hsdata_nxt;wire [WIDTH-1:0] dest_hsdata_nxt;wire [WIDTH-1:0] src_data_src;wire             dest_req_sync;wire             dest_ack_sync_in;reg              src_sendd_ff;wire             src_sendd_nxt;// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// xpm_cdc_single instantiation// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------xpm_cdc_single #  (.DEST_SYNC_FF   (DEST_SYNC_FF  ),.INIT_SYNC_FF   (INIT_SYNC_FF  ),.SRC_INPUT_REG  (0             ),.VERSION        (VERSION       )) xpm_cdc_single_src2dest_inst (.src_clk        (src_clk       ),.dest_clk       (dest_clk      ),.src_in         (src_sendd_ff  ),.dest_out       (dest_req_sync ));//src_data is always registered onceassign src_data_src = src_hsdata_ff;assign src_hsdata_nxt  = (src_sendd_ff == 1'b0) ? src_in : src_hsdata_ff;assign dest_hsdata_nxt = src_data_src;assign dest_out        = dest_hsdata_ff;assign dest_req_nxt    = dest_req_sync;assign dest_hsdata_en  = ~dest_req_ff && dest_req_sync;assign src_sendd_nxt   = src_send;// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// xpm_cdc_single instantiation// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------xpm_cdc_single #  (.DEST_SYNC_FF   (SRC_SYNC_FF   ),.INIT_SYNC_FF   (INIT_SYNC_FF  ),.SRC_INPUT_REG  (0             ),.VERSION        (VERSION       )) xpm_cdc_single_dest2src_inst (.src_clk        (dest_clk        ),.dest_clk       (src_clk         ),.src_in         (dest_ack_sync_in),.dest_out       (src_rcv         ));generateif(DEST_EXT_HSK) begin : ext_desthskassign dest_ack_sync_in = dest_ack;assign dest_req_ext_nxt = dest_req_sync ;end : ext_desthskelse begin : internal_desthskassign dest_ack_sync_in = dest_req_ff;assign dest_req_ext_nxt = dest_req_sync & ~dest_req_ff;end : internal_desthskendgenerateassign dest_req = dest_req_ext_ff;// Instantiate Xilinx Synchronous Register`XPM_XSRREG(src_clk,  1'b0,  src_sendd_ff,    src_sendd_nxt,    1'b0)`XPM_XSRREG(src_clk,  1'b0,  src_hsdata_ff,   src_hsdata_nxt,   {WIDTH{1'b0}})`XPM_XSRREGEN(dest_clk, 1'b0,  dest_hsdata_ff,  dest_hsdata_nxt, dest_hsdata_en ,{WIDTH{1'b0}})`XPM_XSRREG(dest_clk, 1'b0,  dest_req_ff,     dest_req_nxt,     1'b0)`XPM_XSRREG(dest_clk, 1'b0,  dest_req_ext_ff, dest_req_ext_nxt, 1'b0)endmodule : xpm_cdc_handshake# 在数据位宽小于100时控制最大延时、偏斜为多周期路径if {$xpm_cdc_hs_width <= 100} {set_max_delay -from [get_cells src_hsdata_ff_reg*] -to [get_cells dest_hsdata_ff_reg*] [expr {$dest_clk_period * $xpm_cdc_hs_num_s2d_dsync_ff}] -datapath_onlyset_bus_skew  -from [get_cells src_hsdata_ff_reg*] -to [get_cells dest_hsdata_ff_reg*] [expr {$dest_clk_period * $xpm_cdc_hs_num_s2d_dsync_ff}]} else {set_max_delay -from [get_cells src_hsdata_ff_reg*] -to [get_cells dest_hsdata_ff_reg*] [expr min ($src_clk_period, $dest_clk_period)] -datapath_only}

4. xpm_cdc_pulse

   本原语用于脉冲信号的跨时钟域传输,使用该原语时需要注意:

  1. 复位期间不能传输脉冲信号,即src_rst或dest_rst有效期间src_pulse不能拉高
可调参数功能
DEST_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置握手信号在目的时钟域的同步寄存器级数
REG_OUTPUT0或1,使用额外1级触发器同步目的时钟域输出脉冲
RST_USED0或1,1启用复位引脚
module xpm_cdc_pulse #(parameter integer DEST_SYNC_FF    = 4,parameter integer INIT_SYNC_FF    = 0,parameter integer REG_OUTPUT      = 0,parameter integer RST_USED        = 1,parameter integer SIM_ASSERT_CHK  = 0,parameter integer VERSION         = 0
) (input  wire       src_clk,input  wire       src_pulse,input  wire       dest_clk,input  wire       src_rst,input  wire       dest_rst,output wire       dest_pulse
);// If toggle flop is not initialized,then it can be un-known forever.// It is assumed that there is no loss of coverage either way.// For edge detect, we would want the logic to be more controlled.reg  src_level_ff = 1'b0;reg  src_in_ff;wire src_level_nxt;wire src_edge_det;wire src_sync_in;wire dest_sync_out;wire dest_event_nxt;reg  dest_event_ff;wire dest_sync_qual;wire src_rst_qual;wire dest_rst_qual;wire dest_pulse_int;reg  dest_pulse_ff;//Assignmentsassign src_edge_det   = src_pulse & ~src_in_ff; // 上升沿assign src_level_nxt  = src_level_ff ^ src_edge_det; // 有上升沿且src_level_ff为低电平 或 无上升沿且src_level_ff为高电平,将脉冲信号转换为电平信号assign src_sync_in    = src_level_ff;     // 同步电平信号源时钟域assign dest_event_nxt = dest_sync_qual;assign dest_pulse_int = dest_sync_qual ^ dest_event_ff; // 电平信号转脉冲信号assign dest_sync_qual = dest_sync_out & ~dest_rst_qual; generateif(RST_USED) begin : use_rstassign src_rst_qual = src_rst;assign dest_rst_qual = dest_rst;end : use_rstelse begin : no_rstassign src_rst_qual = 1'b0;assign dest_rst_qual = 1'b0;end : no_rstendgenerategenerateif(REG_OUTPUT) begin : reg_outassign dest_pulse     = dest_pulse_ff;end : reg_outelse begin : comb_outassign dest_pulse     = dest_pulse_int;end : comb_outendgeneratexpm_cdc_single # (.DEST_SYNC_FF   (DEST_SYNC_FF ),.INIT_SYNC_FF   (INIT_SYNC_FF ),.SRC_INPUT_REG  (0            ),.VERSION        (VERSION      )) xpm_cdc_single_inst (.src_clk       (src_clk       ),.dest_clk      (dest_clk      ),.src_in        (src_sync_in   ),.dest_out      (dest_sync_out ));// Instantiate Xilinx Synchronous Register`XPM_XSRREG(src_clk,  src_rst_qual,   src_in_ff,     src_pulse,      1'b0)`XPM_XSRREG(src_clk,  src_rst_qual,   src_level_ff,  src_level_nxt,  1'b0)`XPM_XSRREG(dest_clk, dest_rst_qual,  dest_event_ff, dest_event_nxt, 1'b0)`XPM_XSRREG(dest_clk, dest_rst_qual,  dest_pulse_ff, dest_pulse_int, 1'b0)endmodule : xpm_cdc_pulse

5. xpm_cdc_array_single

  该原语对多位宽数据进行同步,用于实现多个xpm_cdc_single的功能。该原语需要注意:

  1. 输入数据宽度需要保证能在目的时钟域有效沿采样至少两次
可调参数功能
DEST_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置握手信号在目的时钟域的同步寄存器级数
SRC_INPUT_REG0或1,使用额外1级触发器采样源时钟域的输入数据
WIDTH待同步数据位宽
module xpm_cdc_array_single # (parameter integer DEST_SYNC_FF    = 4,parameter integer INIT_SYNC_FF    = 0,parameter integer SIM_ASSERT_CHK  = 0,parameter integer SRC_INPUT_REG   = 1,parameter integer VERSION         = 0,parameter integer WIDTH           = 2
) (input  wire             src_clk,input  wire [WIDTH-1:0] src_in,input  wire             dest_clk,output wire [WIDTH-1:0] dest_out
);(* XPM_CDC = "ARRAY_SINGLE", ASYNC_REG = "TRUE" *) reg  [WIDTH-1:0] syncstages_ff [DEST_SYNC_FF-1:0];// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Simulation only variable and signal assignment// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------reg  [WIDTH-1:0] src_ff;wire [WIDTH-1:0] src_inqual;wire [WIDTH-1:0] async_path_bit;assign dest_out = syncstages_ff[DEST_SYNC_FF-1];always @(posedge dest_clk) beginsyncstages_ff[0] <= async_path_bit;for (int syncstage = 1; syncstage < DEST_SYNC_FF ;syncstage = syncstage + 1)syncstages_ff[syncstage] <= syncstages_ff [syncstage-1];endassign async_path_bit = src_inqual;// Virtual mux:  Register at input optional.generateif (SRC_INPUT_REG) begin : extra_inregassign src_inqual = src_ff;end : extra_inregelse begin : no_extra_inregassign src_inqual = src_in;end : no_extra_inregendgenerategenvar vara_i;generate// Instantiate Xilinx Synchronous Register `XPM_XSRREG(src_clk, 1'b0, src_ff, src_in, {WIDTH{1'b0}})endgenerateendmodule : xpm_cdc_array_single# 单比特伪路径set_false_path -to [get_cells syncstages_ff_reg[0][*]]

6. xpm_cdc_sync_rst

  该原语用于同步复位信号的跨时钟域同步,类似xpm_cdc_single的功能。该原语需要注意:

  1. 输入复位信号宽度需要保证能在目的时钟域有效沿采样至少两次
可调参数功能
DEST_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置握手信号在目的时钟域的同步寄存器级数
INIT用于设置同步寄存器默认值
module xpm_cdc_sync_rst # (parameter integer DEST_SYNC_FF    = 4,parameter integer INIT            = 1,parameter integer INIT_SYNC_FF    = 0,parameter integer SIM_ASSERT_CHK  = 0,parameter integer VERSION         = 0) (input  wire       src_rst,input  wire       dest_clk,output wire       dest_rst
);// Define local parameter for settingslocalparam DEF_VAL        = (INIT == 1) ? 1'b1 : 1'b0;// Set asynchronous register property on synchronizers and initialize register with INIT value(* XPM_CDC = "SYNC_RST", ASYNC_REG = "TRUE" *) reg [DEST_SYNC_FF-1:0] syncstages_ff = {DEST_SYNC_FF{DEF_VAL}};// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Simulation only variable and signal assignment// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------wire async_path_bit;assign dest_rst = syncstages_ff[DEST_SYNC_FF-1];assign async_path_bit = src_rst;// Instantiate Xilinx Synchronous Register`XPM_XSRREG(dest_clk, 1'b0,  syncstages_ff, { syncstages_ff[DEST_SYNC_FF-2:0], async_path_bit}, {DEST_SYNC_FF{1'b0}})endmodule : xpm_cdc_sync_rst# 单比特伪路径
set_false_path -to [get_cells syncstages_ff_reg[0]]

7. xpm_cdc_async_rst

  该原语用于异步复位信号的跨时钟域同步,类似xpm_cdc_sync_rst的功能。

可调参数功能
DEST_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置握手信号在目的时钟域的同步寄存器级数
RST_ACTIVE_HIGH0或1,分别代表低电平有效异步复位、高电平有效异步复位
module xpm_cdc_async_rst # (parameter integer DEST_SYNC_FF    = 4,parameter integer INIT_SYNC_FF    = 0,parameter integer RST_ACTIVE_HIGH = 0,parameter integer VERSION         = 0) (input  wire       src_arst,input  wire       dest_clk,output wire       dest_arst
);// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Local parameter definitions// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Define local parameter for settingslocalparam DEF_VAL        = (RST_ACTIVE_HIGH == 1) ? 1'b0 : 1'b1;localparam INV_DEF_VAL    = (RST_ACTIVE_HIGH == 0) ? 1'b0 : 1'b1;// Set asynchronous register property on synchronizers and initialize register with default value(* XPM_CDC = "ASYNC_RST", ASYNC_REG = "TRUE" *) reg [DEST_SYNC_FF-1:0] arststages_ff = {DEST_SYNC_FF{DEF_VAL}};// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Simulation only variable and signal assignment// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------wire                    async_path_bit;wire                    reset_pol;wire                    reset_polo;assign reset_polo = arststages_ff[DEST_SYNC_FF-1];assign async_path_bit = (RST_ACTIVE_HIGH == 1) ? 1'b0 : 1'b1;assign reset_pol = src_arst ^ ~RST_ACTIVE_HIGH;assign dest_arst = reset_polo;// Instantiate Xilinx Asynchronous Clear Register`XPM_XARREG(dest_clk, reset_pol,  arststages_ff, { arststages_ff[DEST_SYNC_FF-2:0], async_path_bit}, {DEST_SYNC_FF{INV_DEF_VAL}})endmodule : xpm_cdc_async_rst# 单比特伪路径
set_false_path -through [get_ports -no_traverse src_arst]

8. xpm_cdc_low_latency_handshake

  该原语功能类似与xpm_cdc_handshake,不同之处在于实现了一个深度为1的FIFO,并采用AXIS valid-ready握手的方式实现跨时钟域低延时传输。

可调参数功能
DEST_EXT_HSK可设置为0和1,当为1时启用dest_ack信号由用户逻辑在需要确认时确认握手,为0时由系统自行通过dest_req确认握手
DEST_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置握手信号在目的时钟域的同步寄存器级数
SRC_SYNC_FF可设置为大于2的值,用于设置握手信号在源时钟域的同步寄存器级数
WIDTH待同步数据位宽
module xpm_cdc_low_latency_handshake #(// Module parametersparameter integer DEST_EXT_HSK    = 1,parameter integer DEST_SYNC_FF    = 4,parameter integer INIT_SYNC_FF    = 0,parameter integer SIM_ASSERT_CHK  = 0,parameter integer SRC_SYNC_FF     = 4,parameter integer VERSION         = 0,parameter integer WIDTH           = 1
) (// Module portsinput  wire             src_clk,input  wire [WIDTH-1:0] src_in,input  wire             src_valid,output wire             src_ready,input  wire             dest_clk,output wire [WIDTH-1:0] dest_out,output wire             dest_valid,input  wire             dest_ready
);// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Local parameter definitions// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Set Asynchronous Register property on synchronizers(* XPM_CDC = "LOW_LATENCY_HANDSHAKE" *) reg [WIDTH-1:0] dest_hsdata_ff;// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// Simulation only variable and signal assignment// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------reg  [WIDTH-1:0] src_hsdata_ff;wire             src_valid_nxt;wire              src_count_nxt;reg              src_count_ff = 1'b0;wire        src_count_sync_ff;(* DIRECT_ENABLE = "yes" *) wire  dest_hsdata_ff_en;reg        dest_valid_ext_ff;wire        dest_valid_nxt;wire              dest_ready_in;wire       dest_ready_nxt;wire             dest_count_nxt;wire        dest_count_eq;reg              dest_count_ff = 1'b0;wire             dest_count_sync_ff;wire              src_count_eq;wire              src_ready_nxt;reg        src_ready_ext_ff;assign src_valid_nxt = src_valid && src_ready;assign src_count_nxt = (src_valid_nxt == 1'b1) ? (src_count_ff+1'b1) : src_count_ff;assign dest_ready_nxt = dest_valid_ext_ff && dest_ready_in  ;assign dest_count_nxt = (dest_ready_nxt == 1'b1) ? (dest_count_ff+1'b1) : dest_count_ff;assign dest_count_eq  = (src_count_sync_ff == dest_count_ff) ? 1'b1 : 1'b0;assign dest_hsdata_ff_en = !dest_count_eq && !dest_valid_ext_ff;assign dest_valid_nxt = !dest_count_eq && !dest_ready_nxt;assign dest_valid     = dest_valid_ext_ff;assign src_count_eq   = (src_count_ff == dest_count_sync_ff) ? 1'b1 : 1'b0;assign src_ready_nxt  = src_count_eq && !src_valid_nxt;assign src_ready      = src_ready_ext_ff;assign dest_out = dest_hsdata_ff;generateif(DEST_EXT_HSK) begin : ext_desthskassign dest_ready_in = dest_ready;end : ext_desthskelse begin : internal_desthskassign dest_ready_in = 1'b1;end : internal_desthskendgenerate//Instantiate Xilinx Synchronous Register`XPM_XSRREGEN(src_clk, 1'b0,  src_hsdata_ff,  src_in, src_valid_nxt ,{WIDTH{1'b0}})`XPM_XSRREGEN(dest_clk, 1'b0,  dest_hsdata_ff,  src_hsdata_ff, dest_hsdata_ff_en,{WIDTH{1'b0}})`XPM_XSRREG(src_clk, 1'b0,  src_count_ff, src_count_nxt, 1'b0)`XPM_XSRREG(dest_clk, 1'b0,  dest_count_ff, dest_count_nxt, 1'b0)`XPM_XSRREG(dest_clk, 1'b0,  dest_valid_ext_ff, dest_valid_nxt, 1'b0)`XPM_XSRREG(src_clk, 1'b0,  src_ready_ext_ff, src_ready_nxt, 1'b0)// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// xpm_cdc_single instantiation// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------xpm_cdc_single #  (.DEST_SYNC_FF   (DEST_SYNC_FF  ),.INIT_SYNC_FF   (INIT_SYNC_FF  ),.SRC_INPUT_REG  (0             ),.SIM_ASSERT_CHK (SIM_ASSERT_CHK),.VERSION        (VERSION       )) xpm_cdc_single_src2dest_inst (.src_clk        (src_clk       ),.dest_clk       (dest_clk      ),.src_in         (src_count_ff  ),.dest_out       (src_count_sync_ff ));// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------// xpm_cdc_single instantiation// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------xpm_cdc_single #  (.DEST_SYNC_FF   (SRC_SYNC_FF   ),.INIT_SYNC_FF   (INIT_SYNC_FF  ),.SRC_INPUT_REG  (0             ),.SIM_ASSERT_CHK (SIM_ASSERT_CHK),.VERSION        (VERSION       )) xpm_cdc_single_dest2src_inst (.src_clk        (dest_clk      ),.dest_clk       (src_clk       ),.src_in         (dest_count_ff ),.dest_out       (dest_count_sync_ff ));endmodule : xpm_cdc_low_latency_handshake# 在数据位宽小于100时控制最大延时、偏斜为多周期路径if {$xpm_cdc_hs_width <= 100} {set_max_delay -from [get_cells src_hsdata_ff_reg*] -to [get_cells dest_hsdata_ff_reg*] [expr {$dest_clk_period * $xpm_cdc_hs_num_s2d_dsync_ff}] -datapath_onlyset_bus_skew  -from [get_cells src_hsdata_ff_reg*] -to [get_cells dest_hsdata_ff_reg*] [expr {$dest_clk_period * $xpm_cdc_hs_num_s2d_dsync_ff}]} else {set_max_delay -from [get_cells src_hsdata_ff_reg*] -to [get_cells dest_hsdata_ff_reg*] [expr min ($src_clk_period, $dest_clk_period)] -datapath_only}

这篇关于跨时钟域学习记录(二)——XPM_CDC的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/848077

相关文章

Spring Boot 配置文件之类型、加载顺序与最佳实践记录

《SpringBoot配置文件之类型、加载顺序与最佳实践记录》SpringBoot的配置文件是灵活且强大的工具,通过合理的配置管理,可以让应用开发和部署更加高效,无论是简单的属性配置,还是复杂... 目录Spring Boot 配置文件详解一、Spring Boot 配置文件类型1.1 applicatio

MySQL INSERT语句实现当记录不存在时插入的几种方法

《MySQLINSERT语句实现当记录不存在时插入的几种方法》MySQL的INSERT语句是用于向数据库表中插入新记录的关键命令,下面:本文主要介绍MySQLINSERT语句实现当记录不存在时... 目录使用 INSERT IGNORE使用 ON DUPLICATE KEY UPDATE使用 REPLACE

Python 中的异步与同步深度解析(实践记录)

《Python中的异步与同步深度解析(实践记录)》在Python编程世界里,异步和同步的概念是理解程序执行流程和性能优化的关键,这篇文章将带你深入了解它们的差异,以及阻塞和非阻塞的特性,同时通过实际... 目录python中的异步与同步:深度解析与实践异步与同步的定义异步同步阻塞与非阻塞的概念阻塞非阻塞同步

Python Dash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践记录

《PythonDash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践记录》Python的PlotlyDash库提供了一种简便且强大的方式来构建和展示互动式数据仪表板,本篇文章将深入探讨如何使用Dash设计一... 目录python Dash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践1. 什么是Plotly Dash?1.1

Spring Boot中定时任务Cron表达式的终极指南最佳实践记录

《SpringBoot中定时任务Cron表达式的终极指南最佳实践记录》本文详细介绍了SpringBoot中定时任务的实现方法,特别是Cron表达式的使用技巧和高级用法,从基础语法到复杂场景,从快速启... 目录一、Cron表达式基础1.1 Cron表达式结构1.2 核心语法规则二、Spring Boot中定

Java进阶学习之如何开启远程调式

《Java进阶学习之如何开启远程调式》Java开发中的远程调试是一项至关重要的技能,特别是在处理生产环境的问题或者协作开发时,:本文主要介绍Java进阶学习之如何开启远程调式的相关资料,需要的朋友... 目录概述Java远程调试的开启与底层原理开启Java远程调试底层原理JVM参数总结&nbsMbKKXJx

国内环境搭建私有知识问答库踩坑记录(ollama+deepseek+ragflow)

《国内环境搭建私有知识问答库踩坑记录(ollama+deepseek+ragflow)》本文给大家利用deepseek模型搭建私有知识问答库的详细步骤和遇到的问题及解决办法,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录1. 第1步大家在安装完ollama后,需要到系统环境变量中添加两个变量2. 第3步 “在cmd中

基于Canvas的Html5多时区动态时钟实战代码

《基于Canvas的Html5多时区动态时钟实战代码》:本文主要介绍了如何使用Canvas在HTML5上实现一个多时区动态时钟的web展示,通过Canvas的API,可以绘制出6个不同城市的时钟,并且这些时钟可以动态转动,每个时钟上都会标注出对应的24小时制时间,详细内容请阅读本文,希望能对你有所帮助...

Spring Retry 实现乐观锁重试实践记录

《SpringRetry实现乐观锁重试实践记录》本文介绍了在秒杀商品SKU表中使用乐观锁和MybatisPlus配置乐观锁的方法,并分析了测试环境和生产环境的隔离级别对乐观锁的影响,通过简单验证,... 目录一、场景分析 二、简单验证 2.1、可重复读 2.2、读已提交 三、最佳实践 3.1、配置重试模板

在 Spring Boot 中使用异步线程时的 HttpServletRequest 复用问题记录

《在SpringBoot中使用异步线程时的HttpServletRequest复用问题记录》文章讨论了在SpringBoot中使用异步线程时,由于HttpServletRequest复用导致... 目录一、问题描述:异步线程操作导致请求复用时 Cookie 解析失败1. 场景背景2. 问题根源二、问题详细分