[發明專利]利用鎖存器實現跨時鐘域信號傳輸的系統

有效

• 申請號: 201611116237.1
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN108170616B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 趙金薇;丁世勇;潘向昱;陳惠威;黃高中
• 申請（專利權）人: 上海復旦微電子集團股份有限公司
• 主分類號: G06F13/20
• 分類號: G06F13/20
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 潘朱慧

本發明涉及一種利用鎖存器實現跨時鐘域信號傳輸的系統，設有使用第一時鐘域時鐘aclk的鎖存器，向所述鎖存器輸入待傳輸的信號den使該鎖存器置位，該鎖存器輸出的信號den_latch連接至一個三位寄存器den_pipe[2:0]，由寄存器第1位den_pipe[1]輸出的信號作為鎖存器的清零信號，輸入至鎖存器使其復位。所述寄存器第1位den_pipe[1]處輸出的信號dre_aclk通過非門連接與門的一個輸入端口，寄存器第0位den_pipe[0]處輸出的信號連接與門的另一個輸入端口，在該與門的輸出端口得到與第二時鐘域時鐘相應的信號drdy_aclk。本發明結構簡單，適用于高頻信號進入低頻時鐘域的跨時鐘域脈沖信號傳輸。

技術領域

本發明涉及跨時鐘域信號傳輸技術，特別涉及一種利用鎖存器實現跨時鐘域信號傳輸的系統。

背景技術

現有的跨時鐘域信號的處理，可以分為以下幾種方法：

1)用寄存器打兩拍：這種方法只適用于信號從低頻時鐘跨越到高頻時鐘。

2)用一個計數器去將高頻信號做適當的展寬，使其寬度大于低頻時鐘的一個周期：這種方法的本質，是降低時鐘頻率，把高頻時鐘產生的信號先做了頻率的降低，降低到比原來的低頻時鐘還要低。這種方法只適用于知道彼此的頻率關系的前提下。

3)使用握手信號，RAM和fifo：使用握手協議方式處理跨時鐘域數據傳輸，只需要對雙方的握手信號(req和ack)分別使用脈沖檢測方法進行同步。在具體實現中，假設req、ack、data總線在初始化時都處于無效狀態，發送域先把數據放入總線，隨后發送有效的req信號給接收域。接收域在檢測到有效的req信號后鎖存數據總線，然后回送一個有效的ack信號表示讀取完成應答。發送域在檢測到有效ack信號后撤銷當前的req信號，接收域在檢測到req撤銷后也相應撤銷ack信號，此時完成一次正常握手通信。此后，發送域可以繼續開始下一次握手通信，如此循環。這種方法需要增加一些額外的控制信號和電路，用于從高頻時鐘跨越到低頻時鐘，不關心頻率關系。

上述現有方法的本質都是采用同步的方式來傳遞時鐘信號，缺乏采用異步方式展寬脈寬的跨時鐘域信號傳輸技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用鎖存器實現跨時鐘域信號傳輸的系統，實現跨時鐘域的脈沖信號傳輸，適用于高頻信號進入低頻時鐘域。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供一種利用鎖存器實現跨時鐘域信號傳輸的系統，所述系統設有使用第一時鐘域時鐘aclk的鎖存器，向所述鎖存器輸入待傳輸的信號den使該鎖存器置位，該鎖存器輸出的信號den_latch連接至一個三位寄存器den_pipe[2:0]，由寄存器第1位den_pipe[1]輸出的信號作為鎖存器的清零信號，輸入至鎖存器使其復位。

所述鎖存器包含置位復位鎖存模塊，所述置位復位鎖存模塊具有置位端lat_set_b，復位端lat_rst_b，輸出端q，時鐘信號輸入端CK；其中，第一時鐘域時鐘aclk輸入至時鐘信號輸入端CK；所述輸出端q作為鎖存器的輸出端來輸出信號den_latch；

所述鎖存器，包含：低電平有效復位的第一輸入端rst1_b，其輸入為下降沿觸發的信號cfg_reset_b；高電平有效置位的第二輸入端set2，其輸入為信號den；高電平有效復位的第三輸入端rst3，其輸入為清零信號；

所述第一輸入端rst1_b與第二輸入端set2的信號按位進行與計算后取反的結果輸入所述置位端lat_set_b，該置位端lat_set_b處信號為低電平時，在輸出端q得到1；

所述第三輸入端rst3處信號與取反的第二輸入端set2處信號按位進行與計算后的數值，再與所述第一輸入端rst1_b處信號取反的數值按位進行或計算，將或計算所得結果取反后輸入所述復位端lat_rst_b，該復位端lat_rst_b處信號為低電平時，在輸出端q得到0。