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FPGA设计中跨时钟域信号同步方法(读书笔记)

输入信号是一个脉冲的跨时钟同步方案，这个方案由一个电平翻转电路、一个基本同步器、一个用于延迟的触发器以及一个异或门输出组成。

在同一时钟域中，可以采用时序约束来满足建立时间（Tsu）和保持时间（Th）。对于异步信号，在输出稳定前可能会出现毛刺、振荡、不固定的电压值，还会有亚稳态的传播。

因此， 在FPGA设计中最好的时钟方案是： 由专用的全局时钟输入引脚驱动单个主时钟去控制设计项目中的每一个触发器。同步设计时， 全局时钟输入一般都接在器件的时钟端， 否则会使其性能受到影响。

相关问答

Q1: 基于FPGA的千兆以太网数传系统设计

写了用以太网传输的优点，相对于串口的传输速度慢，并且不能远距离传输。PCIE不能远距离传输，选择以太网兼顾了传输速率和系统使用灵活的特点。

以FPGA方式实现千兆以太网设计，有效提高了系统的可靠性和集成度，能够满足未来较长时间国内星载计算机系统在千兆以太网方面的实际应用需求。简介：88E1111是一款经典的三速以太网PHY芯片，可工作在10/100/1000Mbps下。

百兆以太网应用场景广，适用于突发通信和继续传送大型数据文件，互换操作性好，具有广泛的软硬件支持。

基于以太网的桥梁健康监测系统的框架结构如图1所示。

Q2: FPGA中例化的一个输入输出位宽不一样的FIFO(分别为8位和32位),如果输...

读不出来。这种FIFO，只能是输入的8位数个数为4的倍数的情况下，才能得到正确的输出，否则FIFO中总是留存有一些数据出不了队列。

暂时没有更好的办法。要不你还是自己写FIFO的IP核吧。

FIFO是First Input First Output的缩写，先入先出队列，这是一种传统的按序执行方法，先进入的指令先完成并引退，跟着才执行第二条指令。

如果是并行输入，那么一个引脚只能走一位数据，如果是串行输入，那么的话一个引脚可以搞定N位数据，但是速度就会降低。

Q3: 如何从零设计一颗简单的FPGA芯片?

fpga设计流程需要确定FPGA芯片需要实现什么功能。这将有助于确定芯片的规格，包括芯片大小、输入/输出接口和逻辑资源数量等。

需求分析和规划 在开始FPGA开发之前，首先需要明确应用场景和需求，例如数据加速、信号处理、图像处理等。根据需求，进行系统架构规划和算法设计。

剩下就要看你从事的硬件设计是什么方向了，比如cpu设计、多媒体、音视频压缩、通讯等，很多方面。首先还是把学校教的课学扎实吧，别看很多课现在没什么用，等到你真的要用的时候，如果有底子还是很好的。

电路功能设计 在系统设计之前，首先要进行的是方案论证、系统设计和FPGA芯片选择等准备工作。

Q4: FPGA现在学起来怎么样?难不?需要了解哪些基础课程?

1、FPGA的设计主要是以时序电路为主，因为组合逻辑电路再怎么复杂也变不出太多花样，理解起来也不没太多困难。

2、学习它前景很好，有C语言和数字电路的基础，一般一个月能学会。

3、学习FPGA应该具备以下基础科目：数电/数字电路：FPGA主要是数字电路设计和实现，掌握数字电路基础知识对FPGA学习非常重要。计算机组成原理：FPGA是计算机领域的重要组成部分，掌握计算机组成原理有利于理解FPGA的实现原理。

4、相比DSP和ARM，FPGA要难些。当然还要看你学到什么深度。工作是否好找，还要看你从事什么行业，如果是通信和图像处理，那就相当好找。

5、fpga只是一个工具，一个算法实现的强大途径。你的基础课程已经够了，数电的内容基本满足了，学过51估计你也学过一些接口的编程了，懂得一些器件的时序了，基础都够了。

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