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【博客大赛】时钟切换电路及其注意事项

时钟同步问题讲完了,下面就开始讲讲soc中另一种常见的情况,有时为了考虑到功耗,性能的问题,某个模块可能在某一种情况下工作在一个频率,另一种情况下工作在另一种频率,这个时候就需要进行mux的切换,有的人就会说了,哪简单啊,加个mux啊,可事实真的如此吗?
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如上图,大家会很自然而想到的一种时钟切换电路,可是,你仔细分析,你会发现该电路会出现如下的问题,毛刺!这个毛刺无论对于clk0还是clk1都不是好事,它不属于任何一个时钟域,它的脉宽根本无法确定,你切换的点会影响毛刺的宽度。
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那么该如何消除毛刺,进而消除后面可能带来的问题呢,见下图,加入反馈电路。

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反馈是为了确保时钟真正被关闭了,例如,select从0切换到1,也就是选择clk1,但是这时要确保clk0被完全关闭了,所以通过clk0时钟域的DFF反馈回来的1(如果能反馈1说明0已经进入到clk0时钟域的DFF中了)与clk1时钟域的select进行相与。
另外,为了解决跨时钟域的问题(select毕竟是不同于clk0,clk1时钟域的),通常还会加入1-2级的DFF。
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另外,这几个电路使用时需要注意一点的是两个clk都必须要震荡起来后才可以进行select,否则进行切换可能导致select不能被正确的传送到最后一级的与门上,这样消除毛刺的功能可能就无效。

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sunyzz
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