時序分析與CDC

對4位元資料的各位元分別加上2級同步器,傳到另一個時脈域。當資料從 0111 變為 1000 時,可能發生的問題何者正確?

  1. A各位元被取入的週期錯開,可能收到 1111 或 0000 這類中間值
  2. B經過同步器後,所有位元會在同一週期對齊,因此不會發生問題
  3. C4個位元全部成為亞穩態,就此無法回到0或1
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正確答案:A. 各位元被取入的週期錯開,可能收到 1111 或 0000 這類中間值

2級同步器對每個位元而言,變化是在這次邊緣還是下一次邊緣被取入並不確定。從 0111 變為 1000 時4個位元全部改變,因此可能在1個週期內收到只有部分位元變成新值的 1111、0000、0100 等。接收端若使用該值就會誤動作。亞穩態隨著時間經過會穩定為0或1。若是計數器的值,可轉換為格雷碼使每次只有1個位元改變;若是任意資料,則使用交握或非同步FIFO。

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