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fpga为什么不时钟下降沿触发器 "FPGA为何不能用下降沿触发器"

1、FPGA中时钟下沿触发器的定义与特点

时钟下沿触发器是数字电路中常用的一种触发器,其工作方式是当时钟信号下沿到来时,将数据输入写入触发器中。在FPGA设计中,时钟下沿触发器可以实现时序逻辑的设计。同时,使用时钟下沿触发器可以有效避免由于时钟上升沿带来的时序问题,增强时序设计的稳定性。

2、FPGA为什么不使用时钟下沿触发器

虽然时钟下沿触发器在数字电路中经常被使用,但在FPGA设计中却不建议使用时钟下沿触发器,主要原因有以下几个方面:

2.1、FPGA中时钟的实现方式

FPGA中的时钟信号实际上是由PLL产生的精准时钟信号进行分频得到的,时钟信号的上升沿和下降沿在分频器的作用下是非常规律、稳定的。在FPGA中使用上升沿触发器能够更好的利用时钟信号的稳定性,保证每个时钟周期内输入数据在触发器中保持一致的状态。

2.2、FPGA资源利用效率

时钟下沿触发器需要占用更多的FPGA资源,因为每个触发器需要同时放置两个时钟缓冲器,一个用于时钟上升沿的采样,一个用于时钟下降沿的采样。所以在FPGA设计中,尽量使用时钟上升沿触发器,不仅能够减少FPGA资源的占用,还能够提高资源利用效率。

2.3、FPGA的时序特点

在FPGA设计中,时序约束的处理是非常关键的一个环节,而使用时钟下沿触发器容易导致时序问题。因为FPGA的布线是在每个时钟周期内进行的,如果时钟下沿信号延迟被忽略,那么时序约束就会出现问题,严重影响设计的性能。因此,时序约束的处理要求采用时钟上升沿信号来进行时序约束,使用时钟上升沿触发器能够更好的满足时序约束的要求。

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