fpga 复位信号设计
fpga硬件设计注意事项
fpga硬件设计注意事项FPGA硬件设计注意事项FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，广泛应用于数字电路设计、嵌入式系统和数字信号处理等领域。
在进行FPGA硬件设计时，有许多注意事项需要考虑，以确保设计的正确性、可靠性和性能。
本文将从不同的角度介绍一些FPGA硬件设计的注意事项。
一、设计规范与原则1. 时钟设计：合理规划时钟域，避免时钟冲突和时序问题。
确保时钟信号的稳定性和时钟分配的合理性，防止时钟抖动和时钟偏移。
2. 信号的同步与异步：减少异步信号的使用，尽量采用同步信号。
异步信号可能引发时序问题和数据不一致性。
3. 电源与地线设计：合理规划电源和地线，避免电源噪声和地线回流问题。
注意电源的稳定性和电源线的阻抗匹配。
4. 状态机设计：合理设计状态机，减少状态数量和状态转移的复杂性。
状态机的设计应简洁清晰，易于理解和维护。
二、资源利用与性能优化1. 逻辑资源利用：合理利用FPGA芯片的逻辑资源，避免资源浪费和资源冲突。
优化逻辑电路的结构，减少逻辑门数量。
2. 存储资源利用：合理规划存储资源，包括寄存器、RAM和ROM等。
避免存储资源的过度使用和冲突。
3. 时序优化：通过合理的时序约束和时序分析，优化电路的时序性能。
减少时序路径的延迟，提高电路的工作频率。
4. 时钟域划分：合理划分时钟域，减少时钟域之间的转换和同步问题。
避免时钟域跨越过多的逻辑。
三、可靠性与稳定性设计1. 异常处理与容错设计：考虑到硬件设计可能遇到的异常情况，合理设计异常处理机制和容错设计。
保证系统的可靠性和稳定性。
2. 时序分析与时序约束：进行时序分析，确保电路的时序约束满足要求。
避免时序问题导致的功能错误和不稳定性。
3. 时钟和复位信号的处理：合理设计时钟和复位信号的处理逻辑。
确保时钟和复位信号的稳定性和可靠性。
四、仿真与验证1. 仿真环境搭建：搭建适合的仿真环境，对设计进行全面的仿真验证。
FPGA开发技巧之同步复位与异步复位的理解
FPGA开发技巧之同步复位与异步复位的理解前两天和师兄讨论了一下design rule 其中提到了同步异步复位的比较这个常见问题，据说也是IC 公司经常问到的一面试题。
后来在网上看了些相关资料，终于在这一点有了比较清晰的感念，眼看就要实习了，唯恐同学们面试时阴沟里翻船，特此将这个问题总结如下（如果你对：你在设计中如何复位？为什么这样复位？这两个问题概念清晰，本贴可以略过）一、概念：同步复位：就是指复位信号只有在时钟上升沿到来时，才能有效，否则无法完成对系统的复位工作。
用verilog 描述如下：always @ (posedge clk)begin if (!Rst_n) ... end 异步复位：它是指无论时钟沿是否到来，只要复位信号有效，就对系统进行复位。
用Verilog 描述如下：always @ (posedge clk or negedge Rst_n)begin if (!Rst_n) ...end 二、各自的优缺点：1. 同步复位的优点大概有3 条：a. 有利于仿真器的仿真。
b. 可以使所设计的系统成为的同步时序电路，这便大大有利于时序分析，而且综合出来的一般较高。
c. 因为他只有在时钟有效电平到来时才有效，所以可以滤除高于时钟频率的毛刺。
缺点：a. 复位信号的有效时长必须大于时钟周期，才能真正被系统识别并完成复位任务。
同时还要考虑，诸如：clk skew 组合逻辑路径延时，复位延时等因素。
b. 由于大多数的逻辑器件的目标库内的DFF 都只有异步复位端口，所以，倘若采用同步复位的话，综合器就会在寄存器的数据输入端口插入组合逻辑，这样就会耗费较多的逻辑资源。
2.异步复位优点也有三条，都是相对应的a. 大多数目标器件库的都有异步复位端口，因此采用异步复位可以节省资源。
b. 设计相对简单。
c. 异步复位信号识别方便，而且可以很方便的使用FPGA 的全局复位端口GSR。
缺点：a. 在复位信号释放(release)的时候容易出现问题。
fpga 复位信号 时序约束
fpga 复位信号时序约束FPGA（现场可编程门阵列）是一种强大的集成电路设备，主要用于实现数字电路的快速开发和设计。
在FPGA的设计中，复位信号是一项关键因素，它用于确保FPGA系统在启动和重置时的可靠工作。
当FPGA设备被启动或重置时，复位信号起到了重要的作用。
它类似于计算机系统的重置按钮，可以将FPGA恢复到初始状态，以确保可控和可靠的工作。
在这个过程中，复位信号需要满足一定的时序约束，以确保系统的正确操作。
在FPGA设计中，复位信号的时序约束是指复位信号的保持时间和清除时间。
保持时间是指在FPGA设备上复位信号保持有效的时间，确保所有的内部电路都能恢复到预期的状态。
清除时间是指复位信号结束后，FPGA设备需要多长时间才能完全恢复到正常工作状态。
这些时序约束对于系统的正确操作非常关键。
为了满足复位信号的时序约束，设计人员可以采取一些有效的措施。
首先，设计人员应该合理地选择复位信号的时钟域和信号源。
时钟域是指与复位信号相关的时钟信号的域，不同的时钟域有不同的时钟频率和时序约束。
选择适当的时钟域可以确保复位信号和时钟信号之间的正确时间关系。
其次，设计人员应该合理地选择复位信号的极性。
极性是指复位信号的有效电平，一般有高电平复位和低电平复位两种方式。
根据不同的设计需求，选择合适的复位信号极性可以确保系统的正确复位和恢复。
此外，设计人员还应该考虑复位信号的分发和同步问题。
在FPGA 系统中，复位信号需要从一个模块传递到另一个模块，因此需要合理的复位信号分发和同步机制。
采用合适的分发和同步方法可以避免复位信号传递延迟和冲突，确保系统在复位结束后能够正确运行。
综上所述，复位信号在FPGA设计中是一个重要的因素，它可以确保系统在启动和重置时的可靠工作。
为了满足复位信号的时序约束，设计人员应该合理选择时钟域和信号源，选择适当的复位极性，同时考虑复位信号的分发和同步问题。
通过合理的设计和优化，可以保证FPGA系统在复位信号时序约束下的正确工作。
fpga上电复位电路
fpga上电复位电路FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它具有灵活性和可重构性，能够根据需要实现各种不同的硬件功能。
然而，当FPGA上电时，为了确保其正常工作，需要进行复位操作。
FPGA上电复位电路是一种用于初始化FPGA内部逻辑电路的电路。
在FPGA上电的瞬间，内部逻辑电路处于未知状态，可能出现不可预测的错误。
为了避免这种情况的发生，需要通过复位电路将FPGA内部的逻辑电路置于已知的初始状态。
FPGA上电复位电路一般由复位信号生成电路和复位控制电路组成。
复位信号生成电路根据上电信号产生一个短暂的复位信号，用于将FPGA内部的逻辑电路复位。
复位控制电路则用于控制复位信号的产生和传递。
在FPGA上电时，复位控制电路首先接收上电信号，并产生一个复位使能信号。
复位使能信号会触发复位信号生成电路，使其产生一个短暂的复位信号。
该复位信号通过复位引脚输入到FPGA内部的逻辑电路中，将其置于初始状态。
复位信号生成电路一般会采用RC延时电路来产生短暂的复位信号。
RC延时电路由电阻和电容组成，通过选择合适的电阻和电容值，可以实现一定时间的延时。
当上电信号到来时，RC延时电路会产生一个延时后的复位信号，以确保FPGA内部的逻辑电路有足够的时间进入初始状态。
复位信号生成电路还可以根据需要进行进一步的优化。
例如，可以添加多级RC延时电路，以实现更长的复位时间。
此外，还可以使用带有可编程延时器的芯片来实现更精确的延时控制。
除了上电复位外，FPGA还可以通过外部复位信号进行复位。
外部复位信号可以由其他电路或处理器产生，并通过引脚输入到FPGA 中。
当外部复位信号到达时，复位控制电路会将其传递给复位信号生成电路，使其产生复位信号。
这样，可以在FPGA工作过程中随时进行复位操作，以应对特定的情况。
总结起来，FPGA上电复位电路是一种用于初始化FPGA内部逻辑电路的电路。
它通过产生短暂的复位信号，将FPGA内部的逻辑电路置于初始状态。
fpga顶层模块写法
在FPGA设计中，顶层模块是整个设计的入口点，它负责将各个子模块连接起来以实现整体功能。
以下是一个简单的FPGA顶层模块的写法示例：verilog复制代码module top_module(input wire clk, // 时钟信号input wire reset, // 复位信号input wire start, // 开始信号output reg [3:0] sec, // 秒数输出output reg [3:0] min, // 分钟数输出output reg [3:0] hour // 小时数输出);// 实例化时钟模块wire clk_1Hz; // 1Hz时钟信号wire clk_10Hz; // 10Hz时钟信号clk_divider divider(.clk(clk),.reset(reset),.clk_1Hz(clk_1Hz),.clk_10Hz(clk_10Hz));// 实例化计数器模块counter stopwatch(.clk_10Hz(clk_10Hz),.reset(reset),.start(start),.sec(sec),.min(min),.hour(hour));endmodule在上述示例中，顶层模块名为top_module，它接收时钟信号（clk）、复位信号（reset）和开始信号（start）作为输入，并输出秒数（sec）、分钟数（min）和小时数（hour）。
在顶层模块中，首先实例化了一个时钟模块（clk_divider），将输入的时钟信号分频为1Hz和10Hz两个时钟信号。
然后，实例化了一个计数器模块（counter），将10Hz时钟信号作为计数器的时钟信号，并将复位信号、开始信号、以及秒数、分钟数和小时数输出与顶层模块的输入/输出端口相连。
最后，使用endmodule 关键字结束顶层模块的定义。
请注意，上述示例仅用于说明FPGA顶层模块的基本写法，实际的设计可能会根据具体需求和硬件环境有所不同。
vivado 复位约束
vivado 复位约束
Vivado复位约束是FPGA设计中一个非常重要的环节，它涉及到设计的稳定性和可靠性。
在FPGA中，复位信号用于将系统或模块恢复到已知的初始状态，以便在出现错误或异常时能够重新开始。
因此，对复位信号的约束和处理至关重要。
Vivado提供了灵活的复位约束选项，以满足不同设计的需求。
这些约束可以通过约束文件（XDC）进行定义，并在综合和实现阶段应用于设计。
复位约束通常包括复位信号的极性、异步或同步复位、复位信号的延迟和时序要求等。
首先，复位信号的极性是指复位信号是高电平有效还是低电平有效。
这取决于具体的设计需求和硬件实现。
在Vivado中，可以通过设置复位信号的极性约束来指定复位信号的有效电平。
其次，复位可以是异步的或同步的。
异步复位不依赖于时钟信号，可以在任何时间点上发生。
而同步复位则与时钟信号同步，只在特定的时钟边沿上发生。
在Vivado中，可以通过设置复位类型约束来选择异步或同步复位。
此外，复位信号的延迟和时序要求也是复位约束的重要组成部分。
延迟约束用于指定复位信号到达目标寄存器的时间延迟，以确保复位信号在正确的时刻起作用。
时序要求则用于定义复位信号与其他信号之间的时序关系，以避免竞争和冒险现象。
总之，Vivado复位约束是FPGA设计中不可或缺的一部分。
通过合理设置复位约束，可以确保设计的稳定性和可靠性，提高系统的性能和抗干扰能力。
在实际应用中，需要根据具体的设计需求和硬件环境来选择合适的复位约束选项。
《FPGA系统设计》实验报告》时序逻辑电路的设计
《FPGA系统设计》实验报告》时序逻辑电路的设计
一、设计任务
分别设计并实现锁存器、触发器的VHDL模型。
二、设计过程
1、同步锁存器：
同步锁存器是指复位和加载功能全部与时钟同步，复位端的优先级较高。
下图为同步锁存器的VHDL程序及模型：
2、异步锁存器：
异步锁存器，是指复位与时钟不同步的锁存器。
下图为同步锁存器的VHDL程序及模型：
3、D触发器：
D触发器是最常用的触发器。
下图为简单D触发器的VHDL 模型：
4、T触发器：
T触发器的特点是在时钟沿处输出信号发生翻转。
按
照有无复位、置位信号以及使能信号等，T触发器也有多种类型。
下图为带异步复位T触发器的VHDL模型：
5、JK触发器：
JK触发器中，J、K信号分别扮演置位、复位信号的角色。
为了更清晰的表示出JK触发器的工作过程，以下给出JK触发器的真值表（如表1所示）。
表1 JK触发器真值表
按照有无复位、置位信号，常见的JK触发器也有多种类型，下图带异步复位（clr）、置位（prn）的JK触发器的VHDL模型：
三．总结
本次实验中较为顺利，在第一次课的时间内我就已经完成了必做实验与选作实验。
在实验的过程中，在防抖电路处有了较大的困难。
由于仿真中不存在此问题，在实际操作中参数选择时遇到了一定的困难。
在反复比对效果之后，我
确定了电路的参数，实现了防抖功能。
通过这次实验，我对时钟脉冲、计数器等有了更加深入的认识与理解。
fpga中always用法
胃肠道间质瘤分子靶向治疗研究进展
周辛欣;季峰
【期刊名称】《国际消化病杂志》
【年(卷),期】2009(029)005
【摘要】胃肠道间质瘤(GIST)的发生主要与c-kit或血小板源性生长因子受体
α(PDGFRα)基因功能获得性突变,导致下游信号异常激活有关.伊马替尼(imatinib)
靶向作用于KIT和PDGFRα治疗转移性和复发性GIST患者已取得确定疗效.但多
数患者在治疗一段时间后出现耐药现象.索拉替尼(sunitinib)、达沙替尼(dasatinib)等多靶酪氨酸激酶抑制剂的出现将给耐药GIST患者带来希望.最近研究发现,除KIT、PDGFR突变引起的信号转导外,还存在其他促使GIST细胞增殖的旁路途径,如AXL、IGFR等,它们可能与肿瘤的演变有关.
【总页数】3页(P346-348)
【作者】周辛欣;季峰
【作者单位】310003,杭州浙江大学医学院附属第一医院消化内科;310003,杭州浙江大学医学院附属第一医院消化内科
【正文语种】中文
【中图分类】R73
【相关文献】
1.胃肠道间质瘤分子靶向治疗继发性耐药基因突变的研究 [J], 史炼钢;马驰;王东
2.胃肠道间质瘤分子靶向治疗的不良反应及对策 [J], 王昱;钟捷
3.胃肠道间质瘤的分子靶向治疗 [J], 童仕伦;郑勇斌
4.胃肠道间质瘤的分子靶向治疗进展 [J], 李楠静;毕锋;邱萌
5.胃肠道间质瘤的分子学机制及靶向治疗 [J], 邱岑;马大烈
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FPGA全局复位及局部复位设计
FPGA全局复位及局部复位设计
随着FPGA 设计越来越复杂，芯片内部的时钟域也越来越多，使全局复位已不能够适应FPGA 设计的需求，更多的设计趋向于使用局部的复位。
本节将会从FPGA 内部复位树的结构来分析复位的结构。
我们的复位线将会是一个和时钟一样多扇出的网络，如此多的扇出，时钟信号是采用全局时钟网络的，那么复位如何处理?有人提出用全局时钟网络来传
递复位信号，但是在FPGA 设计中，这种方法还是有其弊端。
一是无法解决复位结束可能造成的时序问题，因为全局网络的延时较大，并且不可以直接连到寄存器的复位端。
仍然需要局部走线，这对于时序要求紧张的场合，较难满足时序;二是会占用全局时钟资源，多个复位信号会占用更多的全局时钟资源。
在这里提出一个区域化复位的方案，如图1 所示。
外部的异步复位信号被二级寄存器同步化之后，复制不同的复位寄存器连到不同的模块来作为复位控制。
如果单个模块的复位扇出太大的话，还可以在模块内部复制复位寄存器。
强烈建议那些在datapath 上不需要复位的寄存器不要在代码中复位，因为这样会增加复位信号的扇出，并增加逻辑资源和降低逻辑速度。
对于那些有多个时钟区域，需要多个时钟区域内独立复位的设计由多个同步化的寄存器的模块来完成同步，然后送到各模块进行复位。
当然，对于选择同步化的异步复位的方案，也可以如图2 所示来安排复位。
将复位信号转换成同步后送到不同的模块，在各模块中进行同步化处理，各模块完成自己的本地复位。
图1 模块化复位
图2 同步化异步复位之模块化复位
综合本节说明的复位路径设计,推荐采用局部复位，即各模块或多个模块采用。
zynq systemreset方法
Zynq System Reset方法随着嵌入式系统的发展，各种嵌入式处理器和FPGA芯片的使用日益普遍。
在这些嵌入式系统中，Zynq SoC（System on Chip）是一种广泛应用的处理器与FPGA集成方案。
Zynq SoC具有强大的处理能力和可编程的逻辑资源，广泛应用于无人机、汽车电子、工业自动化等领域。
在Zynq SoC中，系统复位（Reset）是一个重要的功能，它能够将系统带回初始状态，保证系统正常启动。
本文将介绍Zynq系统复位的方法和相关知识。
一、系统复位的种类1. 软件复位软件复位是通过处理器内部的复位控制寄存器或特定的寄存器来实现的。
在Zynq SoC中，处理器核心是ARM Cortex-A9，所以软件复位通常是通过设置特定的寄存器位来实现的。
2. 硬件复位硬件复位是通过物理引脚或电源管理模块来实现的。
在Zynq SoC中，通常是通过PS部分的MIO引脚或PS-PL接口的引脚来实现硬件复位。
Zynq SoC还有一个全局复位引脚（POR_B），当此引脚被拉低时，整个芯片将被复位。
二、系统复位的实现1. 软件复位的实现在Zynq SoC中，软件复位是通过设置处理器核心的控制寄存器来实现的。
处理器核心的控制寄存器包括系统复位寄存器（SR）和中断控制寄存器（ICR）。
通过对这些寄存器进行写操作，可以实现对系统的软件复位。
2. 硬件复位的实现硬件复位的实现通常涉及到物理引脚的操作。
在Zynq SoC中，可以通过PS部分的MIO引脚或PS-PL接口的引脚来实现硬件复位。
通过设置相应的引脚为复位信号，可以实现对系统的硬件复位。
三、系统复位的注意事项1. 复位信号的连接和配置在设计Zynq SoC系统时，需要合理连接和配置复位信号。
特别是在多个外设和FPGA逻辑之间的复位关系上，需要考虑复位的优先级和时序，以确保系统能够正确复位。
2. 复位后的初始化系统复位后，需要进行相应的初始化操作，包括处理器核心的初始化、外设的初始化、FPGA逻辑的配置等。
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fpga 复位信号设计
一、概述
FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，其内部由可编程逻辑单元和可编程互联资源组成。
在FPGA设计中，
复位信号是非常重要的一个信号，它可以保证系统在启动时处于一个
确定的状态。
本文将从FPGA复位信号的设计角度出发，介绍关于FPGA复位信号的相关内容。
二、什么是复位信号
复位信号是指在系统启动或者某些异常情况下，通过对系统中特定电
路的控制来使整个系统恢复到初始状态或者某个预定状态的信号。
在FPGA设计中，复位信号用来将FPGA内部各个模块初始化为一个确
定的状态。
三、为什么需要复位信号
1. 系统启动：在系统启动时需要将所有模块初始化为一个确定的状态。
2. 异常情况：当系统出现异常情况时，需要通过复位信号将系统恢复
到一个安全状态。
3. 调试：在调试过程中，可以通过控制复位信号来使系统重新进入初
始状态。
四、FPGA 复位方式
1. 同步复位：同步复位是指将所有模块都置于同一时钟域下进行清零操作。
同步清零可以避免异步清零带来的信号冲突问题，保证系统的可靠性和稳定性。
2. 异步复位：异步复位是指在时钟域之外对某些模块进行清零操作。
由于异步清零会带来信号冲突问题，因此需要对异步复位进行一定的限制和处理。
五、FPGA 复位信号设计
1. 复位信号的生成：可以通过外部电路或者内部逻辑电路实现复位信号的生成。
其中，外部电路可以通过按键、开关等方式控制复位信号的产生，而内部逻辑电路则可以通过计数器、状态机等方式产生复位信号。
2. 复位信号的分发：在FPGA设计中，需要将复位信号分发到所有需要进行清零操作的模块中。
通常采用级联方式将复位信号传递到各个模块中。
同时，在进行级联时需要注意防止产生反馈路径，避免出现死循环。
3. 复位信号的同步：对于同步复位，在不同时钟域之间需要进行同步处理。
通常采用双缓存方式实现同步处理，保证同步清零时序正确。
4. 复位信号的限制：对于异步复位，需要对其进行限制和处理。
通常采用去抖动电路、延时电路等方式对异步复位进行处理，避免出现信号冲突问题。
六、总结
FPGA复位信号是FPGA设计中非常重要的一个信号，它可以保证系统在启动时处于一个确定的状态。
在FPGA复位信号的设计中，需要考虑复位信号的生成、分发、同步和限制等方面。
通过合理的设计和实现，可以保证FPGA系统的可靠性和稳定性。