Spyglass：跨时钟域同步（常规多级触发器）

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简介

        常规多级触发器方案主要用于控制信号跨时钟域同步，该方案将目标时钟域中的触发器按照链状方式排列，如图1所示。

图1 常规多级触发器方案

        图2是Ac_sync01规则提供的Spreadsheet，其中展示了跨时钟域相关细节。

图2 Ac_sync01规则提供的Spreadsheet

相关参数或约束

num_flops约束

        默认情况下，Spyglass要求触发器链中至少存在两级触发器，使用SGDC约束中的num_flops命令可以指定最少的触发器数量，下面给出了一个例子。

// test.sgdc
num_flops -from_clk cdc_example.clk_a -to_clk cdc_example.clk_b -value 3

        图3展示了这种情况下使用两级触发器进行跨时钟域同步时出现Ac_unsync01错误。

图3 两级触发器方案错误

allow_combo_logic参数

        默认情况下，Spyglass允许通过组合逻辑跨时钟域，将allow_combo_logic参数设置为no可以禁止这种情况，下面给出了一个例子。

// test.prj
set_parameter allow_combo_logic no

        图4展示了这种情况下通过组合逻辑跨时钟域时出现Ac_unsync01错误（实际上，即使allow_combo_logic参数设置yes，也只是不出现Ac_unsync01错误，但Ac_glitch03错误可能会出现，即Spyglass识别到毛刺）。 

图4 组合逻辑跨时钟域错误

allow_combo_logic约束

        作用与allow_combo_logic参数相同，区别在于可以指定一个模块，下面给出了一个例子。

// test.sgdc
allow_combo_logic -name "MD1"

output_not_used约束

        默认情况下，Spyglass不允许触发器链中的触发器（除最后一级触发器）有多个扇出，output_not_used约束可以设置一个输出端口为不使用的，允许触发器链中的触发器有额外扇出到该输出端口，下面给出了一个例子。

// test.sgdc
output_not_used -name "cdc_example.action_b"

        图5展示了这种情况下触发器链中的触发器有额外扇出到输出端口。

图5 允许额外扇出

allow_half_sync参数

        默认情况下，Spyglass允许半同步器，即触发器链中的某些触发器由目标时钟的不同边沿触发，将allow_half_sync参数设置为no可以禁止这种情况，下面给出了一个例子。

// test.prj
set_parameter allow_half_sync no

        图6展示了这种情况下使用半同步器时出现Ac_unsync01错误。

图6 半同步器错误

strict_double_flop参数

        当strict_double_flop参数设置为yes时，仅当源触发器与目标触发器之间存在另一个触发器（其实这种情况下，该触发器才被视为源触发器），并且该触发器的时钟信号与源触发器相反，才会视为已同步，下面给出了一个例子。

// test.prj
set_parameter strict_double_flop yes

        图7展示了满足严格双触发器的情况。 

图7 严格双触发器

enable_and_sync参数

        默认情况下，常规多级触发器方案开启，将enable_and_sync参数设置为no时，可以禁止该方案。

        最后顺带一提，该跨时钟域方案支持源对象为触发器或黑盒，但如果strict_double_flop参数设置为yes，则不允许源对象为黑盒。