Sistemas sincr nicos vs asincr nicos
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Sistemas Sincrónicos vs. Asincrónicos. Las señales pueden cambiar en cualquier momento La sincronización y pasaje de datos se realiza mediante handshakes. Hay un clock que rige el instante en que se pueden producir cambios

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Sistemas Sincrónicos vs. Asincrónicos

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Presentation Transcript


Sistemas sincr nicos vs asincr nicos

Sistemas Sincrónicos vs. Asincrónicos

  • Las señales pueden cambiar en cualquier momento

  • La sincronización y pasaje de datos se realiza mediante handshakes

  • Hay un clock que rige el instante en que se pueden producir cambios

  • Todos los bloques se comunican mediante el clock y señales sincrónicas

http://en.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_circuit


Flip flops y metaestabilidad

Flip-flops y Metaestabilidad

  • Las señales deben permanecer “quietas” en las proximidades de los flancos de clock


Flip flops y metaestabilidad1

Flip-flops y Metaestabilidad

  • De no cumplirse esta premisa, se entra en un estado de metaestabilidad


Flip flops y metaestabilidad2

Flip-flops y Metaestabilidad

  • Especificaciones de la Cyclone (nosotros usamos speed grade -6)


Pautas para el dise o sincr nico

Pautas para el diseño sincrónico

  • Esquema general


Pautas para el dise o sincr nico1

Pautas para el diseño sincrónico

  • Estructura de la Cyclone (LE)


Pautas para el dise o sincr nico2

Pautas para el diseño sincrónico

  • Ejemplo:


Pautas para el dise o sincr nico3

Pautas para el diseño sincrónico

  • No es buena idea colocar lógica en el camino del clock

Ej: gatedclock


Pautas para el dise o sincr nico4

Pautas para el diseño sincrónico

  • Por más que el diseñador se asegure el comportamiento de la señal enable, se genera clockskew

tCO – tDELAY < tHmin


Pautas para el dise o sincr nico5

Pautas para el diseño sincrónico

  • Implementación más eficiente del FF con enable


Pautas para el dise o sincr nico6

Pautas para el diseño sincrónico

  • Registered outputs

    • Se eliminan glitches

    • Se agrega un clock de latencia adicional


Pautas para el dise o sincr nico7

Pautas para el diseño sincrónico

  • Maquinas de estado


Pautas para el dise o sincr nico8

Pautas para el diseño sincrónico

  • Maquinas de estado: implementación

    • El “statememory” son FF que almacenan el código del estado actual

    • La LC calcula las salidas y el próximo estado


Sincronizaci n entre dominios de clock

Sincronización entre dominios de clock

  • Cualquier señal que ingrese del mundo exterior es asincrónica respecto al clock de la FPGA


Sincronizaci n entre dominios de clock1

Sincronización entre dominios de clock

  • Solución: cadena de sincronización


Ejercicios

Ejercicios

  • Implementar usando VHDL:

    • Contador up/down de N bits con clearasincrónico, load sincrónico programable y clock enable

    • Maquina de estados para responder a un handshake asincrónico

Tip:

typestate_typeis (idle, … );

signal state : state_type := idle;


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