FPGA中的异步复位or同步复位or异步复位同步释放

FPGA中的异步复位or同步复位or异步复位同步释放在FPGA设计中，复位电路是非常重要的一部分，它能够确保系统从初始状态开始启动并保证正确运行。本文将分别介绍FPGA中三种常用复位电路：同步复位、异步复位和异步复位同步释放，以及相应的Verilog代码示例。异步复位or同步复位or异步复位同步释放，真的是“异步复位同步释放”更好吗？一、同步复位同步复位是一种在时钟信号的下降沿或上升沿触发的复位方式，复位信号与时钟信号同步。由于在同步复位中，复位信号和时钟信号是同步的，因此可以确保复位操作的稳定和可预测性。同步复位通常由一个或多个寄存器实现，如下面的实例：modulesync_reset(inputclk,inputrstn,inputdata_in,

outputregdata_out);always@(posedgeclk)beginif(!rstn)begindata_out<='b0;endelsebegindata_out<=data_in;endendendmodule在上述代码中，rst是同步复位信号，当时钟上升沿到来时，检测到复位信号为低电平时，计数器将被初始化。综合后电路图如下：从图中可看出，综合后，调用的（DFlip-FlopwithClockEnableandSynchronousReset带使能功能的同步清除D触发器）FDRE型D触发器。二、异步复位异步复位是一种在时钟信号之外触发的复位方式，不管时钟边沿信号有没有到来，只要复位有效信号到来，即执行复位操作。以下是异步复位的基本代码示例：moduleasync_reset(inputclk,inputrstn,inputdata_in,

outputregdata_out);always@(posedgeclkornegedgerstn)beginif(!rstn)begindata_out<='b0;endelsebegindata_out<=data_in;endendendmodule在异步复位中，rst信号不需要和时钟信号同步，并且可以在任何时候生效。在上述代码中，rst信号被用来异步地清零计数器的值，并且不需要等待时钟信号。综合后电路如下：从图中可看出，综合后，调用的（DFlip-FlopwithClockEnableandAsynchronousReset带使能功能的异步清除D触发器）FDCE型D触发器。三、异步复位同步释放异步复位同步释放通常是这种说法，一种结合了异步与同步复位优点的复位方式，它使用一个同步器来将异步复位信号转换为同步的复位信号，从而确保复位操作的可控性和稳定性。以下是异步复位同步释放的基本代码示例：moduletest_reset(

inputclk,

inputrstn,

inputdata_in,

outputregdata_out

);

regarstn_r,arstn_s_r;

always@(posedgeclkornegedgerstn)begin

if(!rstn)begin

arstn_r<='b0;

arstn_s_r<='b0;

endelsebegin

arstn_r<='b1;

arstn_s_r<=arstn_r;

end

end

always@(posedgeclkornegedgearstn_s_r)begin

if(!arstn_s_r)begin

data_out<='b0;

endelsebegin

data_out<=data_in;

end

end

endmodule在上述代码中，rstn是异步复位信号，在异步复位条件下，计数器会被清零并重置其他必要的信号。rstn信号经过异步和同步两级的处理后，生成了一个同步释放的复位信号arstn_s_r，它与时钟信号同步并在时钟边缘上生效。然后，同步复位电路将控制信号传递给其他电路，使其从复位状态转换到正常操作状态。综合后电路如下：从图中可看出，即使复位信号通过两级同步处理，也是用的两个异步复位D触发器FDCE实现的，所以实际上无需做这种异步复位