Part1数字硬件建模SystemVerilog-时序逻辑建模（4）同步和异步复位数字门级电路可分为两大类：组合逻辑和时序逻辑。锁存器是组合逻辑和时序逻辑的一个交叉点，在后面会作为单独的主题处理。组合逻辑描述了门级电路，其中逻辑块的输出直接反映到该块的输入值的组合，例如，双输入AND门的输出是两个输入的逻辑与。如果输入值发生变化，输出值将反映这一变化，组合逻辑的RTL模型需要反映这种门级行为，这意味着逻辑块的输出必须始终反映该逻辑块当前输入值的组合。SystemVerilog有三种在可综合RTL级别表示组合逻辑的方法：连续赋值语句、always程序块和函数。接下来几篇文章将探讨每种编码风格，并
一、简介 STM32F103C8T6是一款由意法半导体公司（ST）推出的基于Cortex-M3内核的32位微控制器，硬件采用LQFP48封装，属于ST公司微控制器中的STM32系列。除了被我们熟知的STM32，ST公司还有SPC5X系列、STM8系列等，具体参数如下： ARM公司在ARM11以后改用Cortex命名，并分成A、R和M三类，M系列有M0、M0+、M3、M4、M7。Cortex-M3是ARM公司推出的基于ARMv7架构的MCU内核，ST公司在此内核的基础上完成了USART、DMA、GPIO等外围电路的设计。在M系列不同内核开发下的STM32，大致可分成低功耗系列、主流系
一、简介 STM32F103C8T6是一款由意法半导体公司（ST）推出的基于Cortex-M3内核的32位微控制器，硬件采用LQFP48封装，属于ST公司微控制器中的STM32系列。除了被我们熟知的STM32，ST公司还有SPC5X系列、STM8系列等，具体参数如下： ARM公司在ARM11以后改用Cortex命名，并分成A、R和M三类，M系列有M0、M0+、M3、M4、M7。Cortex-M3是ARM公司推出的基于ARMv7架构的MCU内核，ST公司在此内核的基础上完成了USART、DMA、GPIO等外围电路的设计。在M系列不同内核开发下的STM32，大致可分成低功耗系列、主流系
异步复位，同步释放是一种常见的设计思路，那么什么情况下，复位信号需要做“异步复位，同步释放”处理？一般来说，同步系统，都使用异步复位。这是因为同步复位的电路实现，比异步复位的电路实现，要浪费更多电路资源。未在本模块时钟域做过“异步复位，同步释放”处理的复位信号，提供给本模块做异步复位使用时，都需要做“异步复位，同步释放”处理。常见于系统内两部件不在同一时钟域的情况下。假设rst_async_n撤除时发生在clk上升沿，如果不加此电路则可能发生亚稳态事件（有的时候会打三拍）。但是加上此电路以后，假设第一级D触发器clk上升沿时rst_async_n正好撤除，则D触发器1可能输出高电平“1”，也可
异步复位，同步释放是一种常见的设计思路，那么什么情况下，复位信号需要做“异步复位，同步释放”处理？一般来说，同步系统，都使用异步复位。这是因为同步复位的电路实现，比异步复位的电路实现，要浪费更多电路资源。未在本模块时钟域做过“异步复位，同步释放”处理的复位信号，提供给本模块做异步复位使用时，都需要做“异步复位，同步释放”处理。常见于系统内两部件不在同一时钟域的情况下。假设rst_async_n撤除时发生在clk上升沿，如果不加此电路则可能发生亚稳态事件（有的时候会打三拍）。但是加上此电路以后，假设第一级D触发器clk上升沿时rst_async_n正好撤除，则D触发器1可能输出高电平“1”，也可
2.4时钟方案2.4.1内部产生的时钟应尽量避免內部产生时钟。组合逻辑产生时钟会引入毛刺，也会引起时序方面的问题。同步时序电路数据的毛刺不会引起任何问题，而毛刺出现在时钟输入端或异步输入端就会产生明显的影响。毛刺到达时钟输入端如果数据变化，会违背建立和保持时间。即使没有违背时序要求，寄存器也可能输出意料外的值。毛刺可能导致计数器增加额外的计数值，如图。 解决方法：组合逻辑输出增加一个寄存器输出，这个寄存器可以阻止组合逻辑产生的毛刺。 组合逻辑时钟也会增加时钟延迟，可能导致违背时序要求。 图中由于时钟偏移导致违背了建立时间。（这里应该也有问题，这图上CLK往左移dlycombo不也违背建立时间
2.4时钟方案2.4.1内部产生的时钟应尽量避免內部产生时钟。组合逻辑产生时钟会引入毛刺，也会引起时序方面的问题。同步时序电路数据的毛刺不会引起任何问题，而毛刺出现在时钟输入端或异步输入端就会产生明显的影响。毛刺到达时钟输入端如果数据变化，会违背建立和保持时间。即使没有违背时序要求，寄存器也可能输出意料外的值。毛刺可能导致计数器增加额外的计数值，如图。 解决方法：组合逻辑输出增加一个寄存器输出，这个寄存器可以阻止组合逻辑产生的毛刺。 组合逻辑时钟也会增加时钟延迟，可能导致违背时序要求。 图中由于时钟偏移导致违背了建立时间。（这里应该也有问题，这图上CLK往左移dlycombo不也违背建立时间
2.1概述这章主要内容是ASIC设计时的一些建议，这些建议独立于EDA和工艺，主要针对模块设计和存储器接口。2.2同步设计同步设计特点：单个主时钟和单个主置位/复位信号驱动设计中所有时序器件。同步设计：ASIC设计时域控制最安全的方法。2.2.1避免使用使用行波计数器。行波计数器：将触发器输出作为其他触发器的时钟输入端，由于数据相对时钟会有延迟，所以不推荐这种使用方式。2.2.2门控时钟门控单元会导致时钟偏移，并会引入尖峰脉冲单元作用于触发器。可能仿真正常，综合出问题。 2.2.3双边沿或混合边沿时钟 缺点：为使用同步复位和使用插入扫描链这样的测试方法带来麻烦，增加了确认关键信号路径的难度。不
2.1概述这章主要内容是ASIC设计时的一些建议，这些建议独立于EDA和工艺，主要针对模块设计和存储器接口。2.2同步设计同步设计特点：单个主时钟和单个主置位/复位信号驱动设计中所有时序器件。同步设计：ASIC设计时域控制最安全的方法。2.2.1避免使用使用行波计数器。行波计数器：将触发器输出作为其他触发器的时钟输入端，由于数据相对时钟会有延迟，所以不推荐这种使用方式。2.2.2门控时钟门控单元会导致时钟偏移，并会引入尖峰脉冲单元作用于触发器。可能仿真正常，综合出问题。 2.2.3双边沿或混合边沿时钟 缺点：为使用同步复位和使用插入扫描链这样的测试方法带来麻烦，增加了确认关键信号路径的难度。不
2.6.1用同步复位进行设计 上面两个电路功能一样，但是下面的电路如果load信号为X，触发器便会停在不定态。可以使用编译指令告诉指定的信号为复位信号，综合工具就会使该信号尽可能接近触发器，防止初始化的问题发生。（将这些指令加入RTL代码中以避免重新综合）2.6.1.1使用同步复位的优点。保证电路100%同步。同步复位会综合为更小的触发器，特别是复位信号被触发器输入逻辑门控（如上图）。确保复位只发生在有效时钟沿，过滤掉毛刺。一些设计中复位由内部产生，这样的设计中使用同步复位信号，可以将时钟间的复位毛刺过滤掉。 2.6.1.2缺点不是所有ASIC库中都带有内置的同步复位触发器，很容易把复位逻辑
