同步时钟、异步时钟----概念解析

同步时钟、异步时钟----概念解析目录 同步时钟 异步时钟 时钟约束分组 相位同步 频率同步 相位同步 频率同步 同相位时钟 同源时钟 同时钟域时钟和异步时钟 同相位时钟 同源时钟 同时钟域时钟 同步时钟 当两个时钟间的相位是固定关系 的 则可以称这两个时钟为同步时钟 synchronous clock 一般同源

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同步时钟

异步时钟

时钟约束分组

相位同步、频率同步

相位同步

频率同步

同相位时钟、同源时钟、同时钟域时钟和异步时钟

同相位时钟

同源时钟

同时钟域时钟


同步时钟

       当两个时钟间的相位是固定关系的,则可以称这两个时钟为同步时钟(synchronous clock)。一般同源,如由同一个MMCM or PLL产生的两个时钟可以称为同步时钟。因此可以将主时钟和与之对应的衍生时钟约束成同一个时钟组。

异步时钟

        无法判定两个时钟间相位时,则可以称这两个时钟为异步时钟(asynchronous clocks)。两个来自不同晶振的时钟,一定是异步时钟。通常情况下设计中不同的主时钟肯定是异步时钟,因此可以将这两个主时钟及其衍生时钟约束成不同的时钟组


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时钟约束分组

 两个有分频关系的同源时钟 可以认为是同步时钟域,也可以认为是异步时钟域 认为是异步时钟域之后放在不同的clk group,clk domian之间需要异步处理,但不需要分析静态时序;

        如果作为同步时钟域,可以做异步处理也可以不做异步处理,做异步处理之后相应的时序路径设为falsePath可以不去分析sta不做异步需要下SDC并由后端保证时序(调相位,设multicycle等)。之所以能作为同步时钟域是因为无论整数分频还是分数分频,同源时钟的相位都是固定的在时序处理时就可以固定调相位。

        异步时钟只能划分到不同的group,异步时钟域之间的信号不做静态时序分析

相位同步、频率同步

相位同步

        相位时间(Phase Time)时钟信号与理想信号在对应的有效瞬间(一般指上升沿或者下降沿)的延迟时间,简称为“相位”。相位即时延。
        相位同步又称为时间同步(时间延迟同步),指时钟信号的有效沿(上升沿或者下降沿)同步。

如图所示,信号A和B是相位同步,信号C和A、B不是相位同步。

频率同步

频率同步指两个信号的变化频率相同或者保持固定的比例。信号的相位可以不一致,频率也可以不一致。如图所示,信号A、B和C是频率同步。

时间同步和频率同步区别:

如图所示的Watch A与Watch B,如果二者每时每刻的时间都保持一致,这种状态叫时间同步(Phase synchronization)。如果二者的时间不一样,但保持一个恒定的差值(如,6小时),那么这种状态称为频率同步(Frequency synchronization)

 http://blog.sina.com.cn/s/blog_5465ea2e0102xghg.html

同相位时钟、同源时钟、同时钟域时钟和异步时钟

同相位时钟

同相位时钟:即相位相同,也就是说时钟的有效沿必须同步。(有效沿为上升沿或者下降沿)。
以上升沿为有效沿,则clk0为慢时钟,clk1为快时钟,clk0的时钟沿始终与clk1的时钟沿对齐,两个时钟相位相同。

同源时钟

同源时钟,通常由一个PLL或者DLL产生相位不需要相同,只要求相位固定同源时钟一般可以称为同步时钟。
同源时钟即时钟产生的源头相同,同源时钟在传输过程中通过的组合逻辑电路如果不相同,则两个同源时钟的有效沿的延迟也就不同,但是却是固定的,也就是相位是固定的

同时钟域时钟

同时钟域的时钟既是同源时钟,还要求相位相同并且频率相同,通常是同一个PLL产生的频率相同相位相同的时钟,PLL能够保证两个时钟在不同的情况下(如温度不同)的偏差在精度范围内。从波形上看,同时钟域两个时钟频率一样,跳变沿完全对称。但是从波形上看两个时钟频率一样,跳变沿完全对称的不一定是同时钟域时钟,如两个PLL输出的看似相同的时钟不是同一个时钟域的,例如在不同的温度下,就不能保证两个时钟的偏差

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