第1章
时钟域的概念与划分
什么是时钟域、为什么需要多时钟域、时钟域划分的基本原则。
基础划分
第2章
跨时钟域问题本质
亚稳态的产生机理、MTBF计算、CDC失效的后果。
亚稳态可靠性
第3章
单比特同步器设计
双级触发器同步器(2-FF)、三级触发器同步器、建立时间与保持时间分析。
同步器触发器
第4章
多比特同步策略
多比特总线同步的挑战、使能信号同步法、握手协议同步法。
总线握手
第5章
异步FIFO设计(上)
异步FIFO架构、双端口RAM、读写指针与空满标志的产生。
FIFO指针
第6章
异步FIFO设计(下)
格雷码指针同步、深度计算、异步FIFO的时序约束。
格雷码约束
第7章
握手协议同步
四相握手协议、两相握手协议、优缺点与适用场景。
握手协议
第8章
数据路径同步
MUX同步法、寄存器同步法、数据路径同步的时序分析。
数据路径MUX
第9章
控制信号同步
复位信号的跨时钟域同步、中断信号同步、使能信号同步。
控制复位
第10章
时钟门控与时钟切换
无毛刺时钟切换电路(Glitch-free MUX)、时钟门控的CDC问题。
门控切换
第11章
同步复位与异步复位
同步复位设计、异步复位设计、异步复位同步释放。
复位同步释放
第12章
多时钟域中的STA
跨时钟域路径的False Path设置、多周期路径约束、Clock Group约束。
STA约束
第13章
CDC验证方法学(上)
形式化验证、CDC静态检查工具(SpyGlass CDC、Questa CDC)。
验证形式化
第14章
CDC验证方法学(下)
动态仿真验证、随机约束验证、覆盖率驱动的CDC验证。
仿真覆盖率
第15章
同步器失效模式
亚稳态传播、同步器输出毛刺、MTBF工程估算。
失效MTBF
第16章
多时钟域中的DFT
跨时钟域扫描链设计、测试时钟的CDC问题、ATPG约束。
DFT扫描链
第17章
低功耗多时钟域设计
时钟域电源管理、DVFS的CDC问题、时钟域隔离技术。
低功耗DVFS
第18章
多时钟域中的复位树设计
复位树时钟域划分、异步复位同步释放树综合、时序收敛。
复位树收敛
第19章
高速接口的CDC设计
DDR接口CDC、SerDes接口CDC、源同步接口时钟域处理。
高速接口
第20章
多时钟域中的FIFO深度计算
读写速率匹配、FIFO深度公式推导、极端情况深度估算。
FIFO深度
第21章
格雷码设计技巧
格雷码与二进制码转换电路、时序优化、仿真注意事项。
格雷码转换
第22章
多时钟域中的状态机设计
跨时钟域状态机同步、状态机编码CDC考量、恢复与同步。
状态机编码
第23章
时钟域交叉中的毛刺消除
毛刺产生机理、毛刺消除电路设计、毛刺对同步器的影响。
毛刺消除
第24章
多时钟域中的总线协议同步
AXI跨时钟域桥接、AHB跨时钟域设计、OCP协议CDC处理。
总线AXI
第25章
异步接口的时序收敛
异步接口时序例外设置、布局布线约束、后仿真。
时序后仿
第26章
多时钟域中的调试技术
跨时钟域信号观察、CDC错误片上调试、JTAG时钟域处理。
调试JTAG
第27章
多时钟域设计中的常见错误
漏同步、同步器级数不足、组合逻辑同步、多比特同步错误。
错误避坑
第28章
多时钟域设计实例(上)
SoC多时钟域架构、CPU与DMA时钟域交互、外设时钟域隔离。
SoC实例
第29章
多时钟域设计实例(下)
视频处理流水线多时钟域设计、网络包处理引擎CDC设计。
流水线网络
第30章
多时钟域设计趋势与展望
多芯片系统时钟域、Chiplet架构CDC挑战、AI加速器多时钟域设计。
趋势Chiplet