芯片设计之CDC异步电路(三)-cd的工作过程

芯片设计之CDC异步电路(二)

芯片设计之CDC异步电路(一)

上面两篇简单总结了异步电路设计，下面接着介绍Gray码转换。格雷码的特点就是任意两个相邻码只有一比特不同。

我们接下来介绍二进制码、格雷码的转换原理、不同代码实现风格比较。

(一)二进制码 -> 格雷码

二进制码的最高位作为格雷码的最高位；二进制码的高位、次高位相异或得到次高位格雷码；格雷码其余位依此类推；直接上图，简单明了：

编码风格1：//code style 1:

integer i;always @(*)begin gray[PTR-1]=bin[PTR-1]; for(i=0; i1; i=i+1) gray[i]=bin[i]^bin[i+1];end

编码风格2：//code style 2：

assign gray = (bin >> 1) ^ bin;两种RTL编码对比：代码推崇：大道至简！

编码风格1：

编码风格2：

资源对比：其实一样，都5个异或门；

时序对比：关键路径是多长？有意思的是，可以和下文格雷码转二进制码的关键路径PK下。

(二)格雷码 -> 二进制码

格雷码最高位作为二进制码的最高位，二进制码的高位与格雷码次高位相异或，得到次高位的二进制码，其余位依此类推；直接上图，简单明了：

编码风格1：//code style 1:

integer i;always @(*)begin bin[PTR-1]= gray[PTR-1];    for(i=PTR-2; i>=0; i=i-1)        bin[i]=bin[i+1]^gray[i];end编码风格2：//code style 2:generate genvar i0; for(i0=0; i0<PTR; i0=i0+1) assign bin[i0] = bin[i0+1] ^ gray[i0];endgenerate代码我们尝试用generate来实现，效果和编码风格1

本质是相同的，都是复制硬件电路；

细品一下，就会发现我们省略了下面一行：bin[PTR-1]= gray[PTR-1];那么当编码风格2的i0=PTR-1时，不存bin[PTR]

，代码如何编译呢？综合电路告诉了我们答案：

两种RTL编码对比：代码推崇：大道至简！不过，值得细品的东西来了。

编码风格1：

编码风格2：

资源对比：风格1有5个异或门，风格2有6个异或门；

时序对比：细品！两种电路critical path都是谁？几级combo path？

所以，代码精简的写法，资源不一定少，时序也不一定好。

只有心中有电路，RTL才最优，这就需要经验的积攒和反复打磨了。

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