亚稳态与同步器

亚稳态是由于违背触发器的建立保持时间产生的，一般来说，触发器都会在一个或者两个时钟周期内从亚稳态返回稳态。
亚稳态窗口（Metastability Window）具有特定的时间长度，这段时间内输入信号和时钟都应该保持不变，如果它们发生变化，输出可能变成亚稳态，建立时间和保持时间共同决定了亚稳态窗口的宽度。

亚稳态出现的条件通常有

• 输入信号是异步信号。
• 时钟偏移/摆动（上升/下降时间）高于容限值。
• 信号跨时钟域（包括跨同频不同相的时钟域）。
• 组合逻辑延时使数据在触发器的亚稳态窗口发生变化。
• 系统时钟频率过高。

关于亚稳态的建议
在两个异步系统的交界处亚稳态是不可避免的，但使用以下方法可以减少亚稳态的发生概率

• 采用同步器。
• 避免使用dV/dt低的输入信号。
• 采用相应更快的触发器（缩短亚稳态窗口）。
• 减少组合逻辑的延时。
• 降低时钟频率。

亚稳态监测电路

同步器

模式A (T async_in > T clk)

模式B (T async_in < T clk)

以上内容摘自 The Art of Hardware Architecture.

标签：触发器,窗口,同步器,亚稳态,信号,时钟
来源： https://blog.csdn.net/yhs18200259681/article/details/98785036