FPGA - 科学设计复位信号(XILINX)

1，同步复位与异步复位

简单来说：复位信号与时钟同步，称之为同步复位。

复位信号与时钟不同步，称之为异步复位。

2、xilinx 的复位策略

① 同步高复位

② 计数器和状态机必须复位

③ 能不使用复位尽量不使用复位，比如中间打拍的信号。因为过多的复位会增加扇出（一个复位信号驱动了过多的信号，这种情况下就称为扇出过大），引起时序不稳定。

3、实际工程复位的写法

实际项目工程一般有几万行甚至几十万行的代码，工程里面有多个时钟域，这种情况怎么处理时钟和复位的问题呢？一般单独弄一个时钟复位模块 来管理不同的时钟和复位信号。

4、同步复位致命的缺点

虽然 xilinx 推荐同步复位，不过同步复位有个致命的缺点，没有控制好，非常容易引起时序问题

ui_clk在开始时是不稳定的，但是复位信号在不稳定的时候已经结束了，右面这个代码就进不去复位信号为为高时，LED为0。这是，这种复位是有问题的，这时LED为不定态。这是需要怎么做呢就是需要把reset信号展宽，展宽到ui_clk稳定时，复位一段时间，再拉低。

5、多时钟域下的同步复位设计（非常容易引起时序问题）

多时钟域下，如果使用同步复位，一定要注意复位信号的设计，比如读写 DDR3 的时候，有个 ui_clk 和用户 clk，一定要注意 DDR3 模块的复位信号设计。

reset 信号不能作为 ui_clk 的复位信号，即使打两拍也不行，因为 reset 复位时间比较短，在 ui_clk 还没有稳定就复位结束了。

常见的做法就是将 reset 信号展宽后进行打拍。时序图和代码如下：

复制代码

always @(posedge ui_clk or posedge reset) begin
	if (reset) begin 
		reset_timer <= 'do; 
	end
	else if (reset_timer <= 4'hf) begin 
		reset_timer <= reset_timer + 1'b1; 
	end 
	else 
	beginreset_timer <= reset_timer; 
	end
end

always @(posedge ui_clk or posedge reset) begin 
	if (reset) begin 
	u_reset_sync_do <= 1'b1; 
	u_reset_sync_d1 <= 1'b1; 
	ui_clk_reset_sync <= 1'b1; 
	end
	else begin 
	u_reset_sync_do <= reset_timer <= 4'hf; 
	u_reset_sync_d1 <= u_reset_sync_do; 
	u_reset_sync <= u_reset_sync_di; 
	end
end
always @(posedge ui_clk) begin
	if (u_reset_sync) begin 
		led <= 1'b0; 
	end
	else begin 
	led <= led; 
	end 
end