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同步复位和异步复位的比较

上一篇 / 下一篇 2006-09-15 23:38:54 / 天气: 晴朗 / 心情: 高兴 / 置顶(3)

看到论坛里很多帖子都讨论过同步复位和异步复位，现在我来总结一下这两种比较常见的复位方式：
一、特点：
   同步复位：顾名思义，同步复位就是指复位信号只有在时钟上升沿到来时，才能有效。否则，无法完成对系统的复位工作。用Verilog描述如下：
            always @ (posedge clk) begin
                  if (!Rst_n)
                    ...
            end
   异步复位：它是指无论时钟沿是否到来，只要复位信号有效，就对系统进行复位。用Verilog描述如下：
            always @ (posedge clk,negedge Rst_n) begin
                   if (!Rst_n)
                      ...
            end

二、各自的优缺点：
    1、总的来说，同步复位的优点大概有3条：
       a、有利于仿真器的仿真。
       b、可以使所设计的系统成为100%的同步时序电路，这便大大有利于时序分析，而且综合出来的fmax一般较高。
       c、因为他只有在时钟有效电平到来时才有效，所以可以滤除高于时钟频率的毛刺。
       他的缺点也有不少，主要有以下几条：
       a、复位信号的有效时长必须大于时钟周期，才能真正被系统识别并完成复位任务。同时还要考虑，诸如：clk skew,组合逻辑路径延时,复位延时等因素。
       b、由于大多数的逻辑器件的目标库内的DFF都只有异步复位端口，所以，倘若采用同步复位的话，综合器就会在寄存器的数据输入端口插入组合逻辑，这样就会耗费较多的逻辑资源。
    2、对于异步复位来说，他的优点也有三条，都是相对应的：
       a、大多数目标器件库的dff都有异步复位端口，因此采用异步复位可以节省资源。
       b、设计相对简单。
       c、异步复位信号识别方便，而且可以很方便的使用FPGA的全局复位端口GSR。
       缺点：
       a、在复位信号释放(release)的时候容易出现问题。具体就是说：倘若复位释放时恰恰在时钟有效沿附近，就很容易使寄存器输出出现亚稳态，从而导致亚稳态。
       b、复位信号容易受到毛刺的影响。
三、总结：
    所以说，一般都推荐使用异步复位，同步释放的方式，而且复位信号低电平有效。这样就可以两全其美了。