Передача данных между частотными доменами, как правильно ? Опции

[v1vas]

Virtex 6
Есть два частотных домена, 50 MHz и 200 MHz
Клоки идут с Xilinx'го ClockWizard, утверждается, что они на 100% совпадают по фазе. Я так понимаю это не гарантированная фигня и из-за роутинга мы в некоторых местах плисины можем получить небольшое различие по времени прихода фронта волны ?
Соответственно логика моих рассуждений, раз во фронт медленного клока попадают два фронта быстрого, то во втором фронте быстрого мы можем сэмплить данные с медленного.

Код

constant MAINCLK_SAMPLE_STEP : integer := 1;
signal main_clk_cnt : integer range 0 to 3 := 0;

process (data_clock) --50 MHZ
begin
    if (rising_edge(data_clock)) then
        data_mainclk <= i_data;
        data_ready_mainclk <= i_data_ready;
        o_result <= result_mainclk;
    end if;
end process;

process (clock) --200MHZ
begin
    if (rising_edge(clock)) then
     if (reset = '0') then
    
     if (main_clk_cnt = 3) then main_clk_cnt <= 0; else main_clk_cnt <= main_clk_cnt + 1; end if;

        case SM_STATE is
         when SM_DATA_INPUT_FIRST_1 =>
            if (data_ready_mainclk = '1') and (main_clk_cnt = MAINCLK_SAMPLE_STEP) then
                dinp(63 downto 32) <= data_mainclk;                
                SM_STATE <= SM_DATA_INPUT_FIRST_2;
            end if;

............... и т.д.

Сиё творчество в симуляторе работает нормально.
Насколько вообще правилен такой подход ?
Интуитивно он мне не нравится, чувствую, что тут надо как-то по другому и все законстрейнить, но пока не могу понять как.
Ткните меня пожалуйста, как это нормально сделать ?

Сообщение отредактировал v1vas - Mar 30 2015, 19:43

[Timmy]

Virtex 6
Есть два частотных домена, 50 MHz и 200 MHz
Клоки идут с Xilinx'го ClockWizard, утверждается, что они на 100% совпадают по фазе. Я так понимаю это не гарантированная фигня и из-за роутинга мы в некоторых местах плисины можем получить небольшое различие по времени прихода фронта волны ?
Соответственно логика моих рассуждений, раз во фронт медленного клока попадают два фронта быстрого, то во втором фронте быстрого мы можем сэмплить данные с медленного.
Сиё творчество в симуляторе работает нормально.
Насколько вообще правилен такой подход ?
Интуитивно он мне не нравится, чувствую, что тут надо как-то по другому и все законстрейнить, но пока не могу понять как.
Ткните меня пожалуйста, как это нормально сделать ?

В вашем коде неправильно то, что main_clk_cnt не засинхронизирован с медленным клоком, от сброса к сбросу устройство может работать по-разному. Следует перевести медленный клок в логику(например, с помощью двух FF и xor), защёлкнуть его на FF быстрым клоком, выделить фронт, и привязать к этому фронту фазу чтения data_mainclk.
Достаточно, чтобы были правильно оконстрейнены клоки, и не была запрещена проверка путей между data_clock и clock, другие констрейны не нужны.
То, что советует Maverick, тоже в принципе правильно, но для случая синхронных клоков избыточно.
Это я предполагаю, что клоки выходят с одного PLL. Расхождение по фазе между ними тогда невелико, и его допустимость будет проверена при STA.

[Maverick]

В вашем коде неправильно то, что main_clk_cnt не засинхронизирован с медленным клоком, от сброса к сбросу устройство может работать по-разному. Следует перевести медленный клок в логику(например, с помощью двух FF и xor), защёлкнуть его на FF быстрым клоком, выделить фронт, и привязать к этому фронту фазу чтения data_mainclk.
Достаточно, чтобы были правильно оконстрейнены клоки, и не была запрещена проверка путей между data_clock и clock, другие констрейны не нужны.
То, что советует Maverick, тоже в принципе правильно, но для случая синхронных клоков избыточно.
Это я предполагаю, что клоки выходят с одного PLL. Расхождение по фазе между ними тогда невелико, и его допустимость будет проверена при STA.

У меня был случай, проект вырос и мне пришлось использовать несколько PLL, а потом появились причины поменять генерируемые в PLL тактовые частоты с одного перекинуть на другой. Естественно я даже и не вспомнил про применяемую "упрощенную схему" синхронизацию.
Ох, потом я "наигрался" с этой упрощенной схемой, пока выявил этот баг.
Сейчас стараюсь так не делать, упрощенную схему не применяю - делаю полную синхронизацию по всем правилам - благо ПЛИС позволяют...