从近似 0 基础开始 FPGA 开发——Part.18：FPGA 复位系统与可靠启动设计

本文面向 AMD/Xilinx XCKU5P-FFVB676-2-I 与 Vivado 工程，承接 Part.17 的 CDC/RDC 内容，介绍 FPGA 上电、同步/异步复位、多时钟域复位、MMCM、MIG、GTY/JESD、Ethernet PHY 的启动顺序，以及复位对时序、布局和资源推断的影响。

前言：复位不是"接到所有寄存器上的清零线"

小工程经常这样写：

verilog 复制代码

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if (!rst_n)
        data_reg <= 0;
    else
        data_reg <= data_next;
end

当工程扩展到 RGMII、UDP、DDR4 MIG、AXI、GTY/JESD 后，一个全局复位直接连接所有模块会带来新的问题：

复位释放不满足 Recovery/Removal，状态机偶发跑飞；
同一异步复位在不同区域、不同寄存器处释放时间不同；
MMCM 尚未锁定，下游逻辑已经运行；
MIG 尚未校准，DMA 已经发起 AXI 请求；
GTY PLL/Channel 尚未完成复位，JESD 状态机已经等待链路；
FIFO 一侧已经退出复位，另一侧仍处于 Reset Busy；
复位网络扇出过大，降低时序和布局质量；
给所有数据寄存器加复位，导致 SRL、BRAM、DSP 内部寄存器无法正常推断。

所以，完整的复位系统需要回答五个问题：

复位从哪里来？
复位在哪个时钟域生效和释放？
每个模块是否真的需要复位？
各 IP 按什么顺序退出复位？
复位后如何确认系统已经进入可工作状态？

1. FPGA 工程中的复位来源

#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 p{margin:0;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .label text,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node rect,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node circle,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node ellipse,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node polygon,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .rough-node .label text,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node .label text,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .image-shape .label,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .rough-node .label,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node .label,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .image-shape .label,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .icon-shape,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .icon-shape p,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-N9cU9C2BDtZYBdb3 :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 复位来源
上电 POR / 配置完成
板级复位按键/监控芯片
MMCM/PLL Lock 丢失
AXI-Lite 软件复位
看门狗/超时恢复
PHY、MIG、GT/JESD 故障恢复

这些复位语义不同：

来源	典型范围	注意事项
POR/外部复位	整个用户系统	必须去毛刺并在各域同步释放
MMCM/PLL Lock	对应时钟域	Lock 需要稳定若干周期后才能使用
软件复位	某模块或数据通路	不应无条件复位时钟、AXI-Lite 本身
看门狗	故障模块或系统	需要记录复位原因
MIG 校准失败	DDR 数据通路	重新初始化流程由 MIG 规范决定
GT/JESD 失锁	串行链路	应区分 PLL、Channel、协议层复位
PHY Reset	外部芯片	满足脉宽、时钟与 MDIO 初始化要求

工程中建议维护 reset_reason 寄存器，记录 POR、软件、看门狗、链路和时钟故障原因。

2. 同步复位与异步复位

2.1 同步复位

verilog 复制代码

always @(posedge clk) begin
    if (rst)
        state <= IDLE;
    else
        state <= state_next;
end

只有时钟有效边沿到来时复位才生效。

优点：

置位和释放都由当前时钟采样；
更容易进行常规时序分析；
有利于控制集重映射和高密度布局；
更容易映射到 DSP、BRAM 等硬核内部寄存器。

缺点：

时钟停止时可能无法复位；
复位脉冲必须足够长，确保被时钟采到；
高扇出同步复位本身仍需满足 Setup/Hold。

2.2 异步复位

verilog 复制代码

always @(posedge clk or negedge arst_n) begin
    if (!arst_n)
        state <= IDLE;
    else
        state <= state_next;
end

复位不依赖时钟即可立即生效。

优点：时钟未运行时仍可将关键寄存器置于安全状态。

缺点：释放时存在 Recovery/Removal 风险；过多异步复位会增加控制集、限制打包和资源推断。

2.3 推荐原则

不是"同步一定优于异步"或"所有模块必须异步复位"，而是：

安全输出、同步链和必须在无时钟时复位的寄存器可异步置位；
普通控制状态机优先考虑同步复位；
大量数据流水寄存器通常不需要逐个复位；
外部异步复位进入每个时钟域时采用"异步置位、同步释放"。

3. Recovery 与 Removal

异步复位释放同样需要避开时钟边沿：
Clock Async Reset Clock Async Reset #mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR p{margin:0;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .labelText,#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .loopText,#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .noteText,#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR .actor-man circle,#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-2qpzY8lMGWTMMdwR :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 释放若靠近时钟边沿寄存器可能进入亚稳态或分批退出复位复位有效复位释放采样边沿

Recovery 类似异步控制相对时钟的 Setup 要求；
Removal 类似异步控制相对时钟的 Hold 要求。

直接把板级 reset_n 扇出到所有寄存器，无法保证整个芯片同时、安全地退出复位。

4. 异步置位、同步释放

4.1 低有效复位同步器

verilog 复制代码

module reset_sync_n #(
    parameter integer STAGES = 3
)(
    input  wire clk,
    input  wire arst_n,
    output wire srst_n
);

    (* ASYNC_REG = "TRUE" *)
    reg [STAGES-1:0] rst_pipe;

    always @(posedge clk or negedge arst_n) begin
        if (!arst_n)
            rst_pipe <= {STAGES{1'b0}};
        else
            rst_pipe <= {rst_pipe[STAGES-2:0], 1'b1};
    end

    assign srst_n = rst_pipe[STAGES-1];

endmodule

行为：

arst_n=0 时，输出立即为 0；
arst_n=1 后，输出经过若干个 clk 周期才变为 1；
不同时钟域必须各自实例化一个同步器。

4.2 XPM 方案

UltraScale+ 可使用：

XPM_CDC_ASYNC_RST：异步置位、同步释放；
XPM_CDC_SYNC_RST：置位和释放都同步于目的时钟。

verilog 复制代码

xpm_cdc_async_rst #(
    .DEST_SYNC_FF    (3),
    .INIT_SYNC_FF    (0),
    .RST_ACTIVE_HIGH (0)
) u_rst_sync (
    .src_arst  (board_rst_n),
    .dest_clk  (user_clk),
    .dest_arst (user_rst_n)
);

正式工程请从当前 Vivado Language Templates 复制与版本对应的模板。

5. 多时钟域复位树

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去毛刺与复位控制器
100 MHz 域同步器
RGMII RX 域同步器
UDP/DMA 域同步器
MIG UI 域同步器
GTY/JESD 域同步器

错误做法是先在 100 MHz 域同步一次，再把这个输出直接当成 125 MHz、300 MHz、GT User Clock 域的同步复位。它对其他时钟域仍是异步信号。

推荐命名：

text 复制代码

arst_global_n       原始异步复位
rst_sys_100m_n      100 MHz 域同步复位
rst_rgmii_rx_n      RGMII RX 域同步复位
rst_udp_n           UDP 用户域同步复位
rst_mig_ui_n        MIG UI 域同步复位
rst_gty_rx_n        GTY RX User Clock 域同步复位

6. 不是所有寄存器都需要复位

AMD UltraFast 方法学建议逐个同步块判断是否真的需要复位。减少复位可以：

降低复位网络扇出；
减少路由拥塞；
降低控制集数量；
改善寄存器打包和最高频率；
允许 SRL、BRAM、URAM、DSP 内部流水寄存器被正确使用；
降低动态功耗。

6.1 必须复位的典型对象

协议状态机状态；
valid、ready 状态与事务占用标志；
外部输出使能和安全控制；
FIFO 指针/标志；
错误 Sticky Flag；
影响软件可见行为的控制寄存器。

6.2 通常可以不复位的对象

在 valid=0 时没有意义的数据寄存器；
纯数据流水线；
后续一定会被完整覆盖的缓存数据；
乘加器中由有效信号保护的数据寄存器。

verilog 复制代码

always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        out_valid <= 1'b0;
    end else begin
        out_valid <= next_valid;
    end

    // 数据本身不复位，由 out_valid 决定是否有效
    if (load_data)
        out_data <= next_data;
end

7. 控制集为什么重要？

控制集由寄存器使用的 Clock、Clock Enable 和 Set/Reset 组合构成。复位极性、同步/异步类型或使能不同，都会形成不同控制集。

text 复制代码

同一个 clk + rst + ce 组合 -> 一个控制集
不同 rst/ce 组合          -> 新控制集

控制集过多会导致本可放在同一 Slice 的寄存器无法打包，造成：

利用率看起来不高却出现拥塞；
布线距离增加；
Setup 时序恶化；
功耗增加。

编码时应让 Reset 优先于 Clock Enable：

verilog 复制代码

always @(posedge clk) begin
    if (rst)
        q <= 1'b0;
    else if (ce)
        q <= d;
end

若把 CE 写在 Reset 前面，可能迫使工具把复位功能映射到数据路径并增加逻辑。

8. 高扇出复位网络

全局复位可能驱动数万寄存器。常见问题：

源端经过组合逻辑产生毛刺；
一条复位网跨越多个 Clock Region；
高扇出导致布线延时和拥塞；
复位路径影响关键数据路径布局。

推荐方法：

减少不必要的复位寄存器；
每个时钟域独立同步；
在层级边界生成本地同步复位；
让 Vivado 做高扇出优化和驱动复制；
不要手工把异步复位用 LUT 随意分支；
用 report_high_fanout_nets 和 Device 视图检查。

9. 上电启动控制器

复杂系统不能只依赖一个计数器延时固定时间。应根据实际就绪信号分阶段启动。
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.edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS p{margin:0;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS defs #statediagram-barbEnd{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS g.stateGroup text{fill:#9370DB;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS g.stateGroup text{fill:#333;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS g.stateGroup .state-title{font-weight:bolder;fill:#131300;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS g.stateGroup rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS g.stateGroup line{stroke:#333333;stroke-width:1;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .transition{stroke:#333333;stroke-width:1;fill:none;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .stateGroup .composit{fill:white;border-bottom:1px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .stateGroup .alt-composit{fill:#e0e0e0;border-bottom:1px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .state-note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .state-note text{fill:black;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .stateLabel .box{stroke:none;stroke-width:0;fill:#ECECFF;opacity:0.5;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .edgeLabel .label rect{fill:#ECECFF;opacity:0.5;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .edgeLabel .label text{fill:#333;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .label div .edgeLabel{color:#333;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .stateLabel text{fill:#131300;font-size:10px;font-weight:bold;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .node circle.state-start{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .node .fork-join{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .node circle.state-end{fill:#9370DB;stroke:white;stroke-width:1.5;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .end-state-inner{fill:white;stroke-width:1.5;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .node rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .node polygon{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS #statediagram-barbEnd{fill:#333333;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-cluster rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .cluster-label,#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .nodeLabel{color:#131300;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-cluster rect.outer{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-state .divider{stroke:#9370DB;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-state .title-state{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-cluster.statediagram-cluster .inner{fill:white;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-cluster.statediagram-cluster-alt .inner{fill:#f0f0f0;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-cluster .inner{rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-state rect.basic{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-state rect.divider{stroke-dasharray:10,10;fill:#f0f0f0;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .note-edge{stroke-dasharray:5;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-note rect{fill:#fff5ad;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-note rect{fill:#fff5ad;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-note text{fill:black;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram-note .nodeLabel{color:black;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagram .edgeLabel{color:red;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS #dependencyStart,#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS #dependencyEnd{fill:#333333;stroke:#333333;stroke-width:1;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS .statediagramTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-Xrpn3v3PEiCRCZoS :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 外部复位释放
MMCM/PLL locked
Lock 连续稳定
释放 MIG/基础设施
init_calib_complete
PHY/GT/JESD ready
严重故障/看门狗
HOLD_ALL
WAIT_CLK_LOCK
WAIT_STABLE
RELEASE_INFRA
WAIT_DDR
WAIT_LINK
RELEASE_USER
RUN

9.1 Lock 要滤波

MMCM locked 刚置位时，不建议立即释放整个系统。可以要求连续若干周期为 1：

verilog 复制代码

reg [7:0] lock_filter;

always @(posedge mgmt_clk or negedge board_rst_n) begin
    if (!board_rst_n)
        lock_filter <= 8'h00;
    else
        lock_filter <= {lock_filter[6:0], mmcm_locked};
end

wire clk_stable = &lock_filter;

9.2 不要在时钟停止域里等待自己的时钟

启动控制器应运行在始终可用的管理时钟域，例如板上稳定的 100 MHz 时钟。若目标时钟尚未建立，目标域无法自己执行状态机退出复位。

10. 当前 KU5P 工程的推荐启动顺序

#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd p{margin:0;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .label text,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node rect,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node circle,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node ellipse,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node polygon,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .rough-node .label text,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node .label text,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .image-shape .label,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .rough-node .label,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node .label,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .image-shape .label,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .icon-shape,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .icon-shape p,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-DIdRVm1btkfMhTMd :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} FPGA 配置完成 + 板级复位释放
100 MHz 管理时钟稳定
MMCM/PLL Lock 稳定
释放 AXI-Lite 与状态寄存器
释放 MIG 并等待校准
init_calib_complete=1
配置/释放 Ethernet PHY
启动 GTY/JESD 初始化
RGMII Link Up
GT reset done + JESD Link Up
释放 UDP/DMA 业务

建议区分：

infra_reset：时钟、互连、寄存器基础设施；
ddr_reset：MIG/DDR 数据通路；
eth_reset：MAC/UDP/PHY 管理；
jesd_reset：GTY、PHY、JESD Core；
dma_soft_reset：只清空 DMA/FIFO 和统计，不重启整个系统。

11. MIG DDR4 复位注意事项

MIG 常见信号包括系统复位、UI Clock、UI Clock Sync Reset 和 init_calib_complete。具体极性和时序以生成 IP 的端口说明为准。

工程原则：

MIG 输入时钟必须先稳定；
不要把 init_calib_complete 当作异步信号直接用于其他域；
业务 AXI Master 必须等校准完成且 AXI 域复位释放；
AXI Clock Converter 两侧复位应符合其时钟域要求；
运行中重新复位 MIG 会破坏 DDR 中已有数据；
软件程序位于 DDR 时，不能在运行过程中随意复位 MIG。

verilog 复制代码

wire ddr_ready_sync;

xpm_cdc_single #(
    .DEST_SYNC_FF(2),
    .SRC_INPUT_REG(1)
) u_sync_ddr_ready (
    .src_clk  (mig_ui_clk),
    .src_in   (init_calib_complete),
    .dest_clk (dma_clk),
    .dest_out (ddr_ready_sync)
);

12. GTY/JESD 复位注意事项

GTY 复位不是一根 reset 线能够描述的，通常涉及：

参考时钟稳定；
QPLL/CPLL Lock；
TX/RX Channel Reset；
TX/RX Reset Done；
User Clock Active；
Buffer/Alignment；
JESD CGS、ILAS、Data 阶段；
SYSREF/LMFC 同步。

优先使用 GT Wizard/JESD IP 生成的初始化状态机。用户逻辑应在规定的 reset_done、userclk_active 和协议 Link Up 条件满足后再开放数据。

若链路掉线，先判断应该：

只重启 JESD 协议层；
重启 RX/TX Channel；
重启 PLL；
还是重新配置外部 ADC/DAC。

复位范围越大，恢复时间越长，影响也越大。

13. Ethernet PHY 与 RGMII 复位

YT8531DC-CA 等外部 PHY 的硬件复位需要满足数据手册规定的：

复位有效脉宽；
电源稳定到复位释放的延时；
参考时钟稳定时间；
Strap 管脚采样时刻；
复位后 MDIO 可访问时间。

推荐流程：

text 复制代码

电源稳定 -> PHY参考时钟稳定 -> 保持RESET_N
-> 释放RESET_N -> 等待PHY启动 -> MDIO配置
-> 等待Link Up -> 释放UDP业务

RGMII RX 域使用 PHY 输出的 RXC，因此 MAC RX 复位必须在 rgmii_rxc 域同步释放。不能只使用系统 100 MHz 域的同步复位。

14. FIFO 与 AXI 复位

异步 FIFO 两侧有独立时钟。复位时需要：

写域停止写入；
读域停止读取；
按 IP 要求保持复位脉宽；
等待 wr_rst_busy/rd_rst_busy 结束；
清除半帧状态和 AXIS TVALID；
再开放上下游流量。

AXI Interconnect、SmartConnect 和 Clock Converter 的复位通常为低有效 aresetn，并要求相对于各自 aclk 同步释放。

模块复位时，如果上游仍保持 VALID、下游仍等待响应，可能造成永久挂起。软复位必须定义清楚：

未完成事务是等待结束、丢弃还是返回错误；
FIFO 中已有数据是否保留；
AXI Burst 能否在中途取消。

15. 软件复位寄存器怎么设计？

软件复位不建议让 CPU 写 1 后永久保持，而应转换为受控请求：
Target Module Reset Controller AXI-Lite/CPU Target Module Reset Controller AXI-Lite/CPU #mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh p{margin:0;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .labelText,#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .loopText,#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .noteText,#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh .actor-man circle,#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-onb3jN2nE5n9Nkzh :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 写 soft_reset_req 停止接收新事务 idle/flush_done 复位保持 N 个目标时钟周期同步释放复位 init_done reset_done + reason

推荐寄存器：

寄存器	功能
`RESET_REQ`	写 1 发起指定模块复位
`RESET_STATUS`	当前处于哪个复位阶段
`RESET_REASON`	最近一次复位原因
`RESET_COUNT`	模块累计复位次数
`READY_STATUS`	时钟、MIG、PHY、GT/JESD 就绪位
`TIMEOUT_STATUS`	哪个阶段发生超时

16. 复位约束与 Vivado 报告

外部异步复位本身不是普通数据输入，不应随意添加虚假的 Input Delay。重点是让同步释放结构被工具识别，并检查 Recovery/Removal。

常用命令：

tcl 复制代码

report_cdc
report_clock_interaction
report_timing -delay_type min_max
report_high_fanout_nets
report_control_sets
report_methodology
check_timing -verbose

对于标准异步复位同步器，例外范围必须精确。不要这样做：

tcl 复制代码

# 错误示例：可能隐藏整个设计的恢复/移除问题
set_false_path -from [get_ports board_rst_n]

应优先使用 XPM/标准同步结构及 IP 自带约束；若必须添加例外，只作用于同步链第一级的异步控制路径，并验证对象匹配数量。

17. 仿真方法

复位 Testbench 不应只在仿真开始时拉低一次。

需要覆盖：

上电时钟尚未稳定；
复位释放靠近时钟边沿；
MMCM Lock 抖动；
MIG 校准成功和超时；
PHY/GT Link Up 延迟；
业务运行中软复位；
AXIS 背压和半帧状态下复位；
多个复位原因同时出现；
目标时钟暂停后恢复。

关键断言：

text 复制代码

未 ready 时不能发起 AXI/AXIS 业务
复位期间所有 valid 必须为 0
状态机退出复位后必须从合法状态开始
FIFO reset busy 期间不得读写
reset_done 必须在所有依赖 ready 后产生
每个请求必须得到 done 或 timeout

18. 上板调试

建议用 ILA 观察：

text 复制代码

board_reset
mmcm_locked / lock_stable
mig_ui_rst / init_calib_complete
phy_reset_n / link_up
gty_pll_lock / txresetdone / rxresetdone
jesd_link_up
各时钟域 reset_n
system_ready
reset_state / timeout_counter / reset_reason

不要只看 system_ready=1，还要保留每个阶段的进入时间和超时标志。若某状态只出现几个周期，使用 Sticky Flag 记录，避免 ILA 没有恰好触发。

19. 常见错误

错误 1：全工程共用一根异步复位

释放时可能在不同寄存器处产生不一致。应按时钟域同步释放。

错误 2：所有寄存器都清零

会增加扇出、控制集和拥塞，还可能阻止 SRL、BRAM、DSP 推断。只复位控制状态和有效标志。

错误 3：MMCM Lock 一拉高就立即启动

Lock 可能短暂变化。应滤波并按顺序释放下游。

错误 4：把 `init_calib_complete` 直接用于其他时钟域

这是 CDC。应同步后再使用。

错误 5：复位 AXI Slave，却不处理未完成事务

Master 可能永远等待响应。软复位前需要 quiesce/flush 协议。

错误 6：FIFO 一侧先运行

另一侧仍 Reset Busy 时可能出现错误标志或数据丢失。两侧均 ready 后再开放业务。

错误 7：用组合逻辑产生异步复位

多个条件的组合毛刺可能产生窄复位脉冲。复位原因应先在管理域锁存，再由控制器输出。

错误 8：复位整个系统解决局部错误

会扩大故障影响。应设计分层复位和可恢复边界。

20. 工程检查清单

21. 总结

可靠复位系统的核心原则是：

异步复位可以立即置位，但必须在每个时钟域同步释放；
只复位真正需要确定初值的控制状态，不要默认清零所有数据寄存器；
复位是一套启动协议，不只是一根信号；
MMCM、MIG、PHY、GTY/JESD 和业务逻辑必须按依赖关系启动；
软复位需要先停止新事务，再清理状态，最后重新开放业务；
复位网络也会影响控制集、布局、时序、功耗和资源推断；
每次复位都应有原因、状态、超时和可观测结果。

对当前 KU5P 工程，推荐把 100 MHz 稳定参考时钟作为管理域，以独立同步复位控制 RGMII、UDP/DMA、MIG UI 和 GTY/JESD 时钟域，并通过 AXI-Lite 暴露完整启动状态。

参考资料

不同 IP 和 Vivado 版本的复位端口极性、最小脉宽与启动顺序可能不同，最终必须以当前 IP Product Guide、Example Design 和生成后的端口说明为准。

从近似 0 基础开始 FPGA 开发——Part.18：FPGA 复位系统与可靠启动设计

前言：复位不是"接到所有寄存器上的清零线"

1. FPGA 工程中的复位来源

2. 同步复位与异步复位

2.1 同步复位

2.2 异步复位

2.3 推荐原则

3. Recovery 与 Removal

4. 异步置位、同步释放

4.1 低有效复位同步器

4.2 XPM 方案

5. 多时钟域复位树

6. 不是所有寄存器都需要复位

6.1 必须复位的典型对象

6.2 通常可以不复位的对象

7. 控制集为什么重要？

8. 高扇出复位网络

9. 上电启动控制器

9.1 Lock 要滤波

9.2 不要在时钟停止域里等待自己的时钟

10. 当前 KU5P 工程的推荐启动顺序

11. MIG DDR4 复位注意事项

12. GTY/JESD 复位注意事项

13. Ethernet PHY 与 RGMII 复位

14. FIFO 与 AXI 复位

15. 软件复位寄存器怎么设计？

16. 复位约束与 Vivado 报告

17. 仿真方法

18. 上板调试

19. 常见错误

错误 1：全工程共用一根异步复位

错误 2：所有寄存器都清零

错误 3：MMCM Lock 一拉高就立即启动

错误 4：把 init_calib_complete 直接用于其他时钟域

错误 5：复位 AXI Slave，却不处理未完成事务

错误 6：FIFO 一侧先运行

错误 7：用组合逻辑产生异步复位

错误 8：复位整个系统解决局部错误

20. 工程检查清单

21. 总结

参考资料

错误 4：把 `init_calib_complete` 直接用于其他时钟域