1.复位概述
复位最基本的作用是使得电路进入一个我们预知的状态。主要使用有：
-
电路上电复位；
电路在上电前处于一个未知的不确定的状态，所以我们需要进行一次复位，使得进入我们可以确定的状态后进行后续的工作； -
电路错误状态复位；
电路进入错误状态后（如状态机跑飞了，系统供电炸了等），我们需要电路可以回到可以控制的状态，这时候我们就会进复位；
复位信号在数字电路里面的重要性仅次于时钟，对电路的复位，就是针对于寄存器的复位，毕竟电路中的值都是由寄存器提供。大部分的寄存器需要复位信号，但也有少数寄存器没有复位信号。
2.同步复位与异步复位
1.同步复位
同步复位指的时，复位肯定发生在时钟的上升沿，也就是复位是与时钟同步的，如下代码：
module DFFsync(q,ck,r,d);
input ck,d,rst;
output q;
reg q;
always @(posedge ck)begin //这里没有复位的下降沿触发
if(~r) q <= 0;
else q <= d;
end
endmodule
2.异步复位
异步复位：只要复位信号进行相应的跳变则进行复位，即触发信号加入时钟的相应跳变，复位不在需要时钟边沿进行触发；
如下异步复位代码：
module DFFsync(q,ck,r,d);
input ck,d,rst;
output q;
reg q;
always @(posedge ck or negedge r)begin //这里加入了or选项
if(~r) q <= 0;
else q <= d;
end
endmodule
3.同步复位优缺点
优点如下：
- 抗干扰能力强，可以剔除复位信号毛刺；
- 有利于静态时序分析工具；
- 有利于基于周期的仿真工具的仿真；
缺点如下：
- 占用更多的逻辑资源；
- 对复位信号脉宽有要求，太窄的脉宽识别不到，必须大于时钟周期；
- 依赖于时钟，若时钟出问题，则也复位不了；
4.异步复位优缺点
优点如下：
- 无需额外的逻辑资源，实现简单；
- 有特定的布线资源，保证复位管脚到寄存器的时钟偏差最小；
- 复位不依赖时钟，时钟出问题了还是可以复位；
缺点如下：
- 复位信号 敏感，若出现毛刺，则会误复位；
- 复位信号的释放随机，可能导致时序违规（复位释放处于时钟沿附近，导致建立时间/保持时间不满足），使得电路进入亚稳态；
5.异步复位、同步释放
异步复位、同步释放整个的思路是，但复位信号有效是是立刻生效的，但复位信号的撤销需要遵从时钟沿；
如上图（参考别处的）我们进行一些分析；
- rst_async_n 生效 即(rst_async_n==1 -> rst_async_n==0)
此时1框内的寄存器是马上更新的，所以输出的rst_sync_n也是马上可以体现出来的，实现对2框内的电路进行异步复位； - rst_async_n 无效 即（rst_async_n==0 -> rst_async_n==1）
此时由于电路设计时，图上寄存器只对复位信号的下降沿敏感，所以当失效模式下，并不会马上更新，所以就算你的复位信号在1框中第一个寄存器的时钟沿进行变化，但是由于中间加了一个寄存器不会立马传到框2中去（这个寄存器就是拿来同步的）；实现了同步释放；
此上就实现了异步复位，同步释放。简单代码实现如下；文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-446036.html
...
always @(posedge clk or negedge rstn_in)begin
if(~rstn_in)begin //实现异步复位
rstn_in_d1 <= 1'b0;
rstn_in_d2<= 1'b0;
end
else begin //实现同步释放
rstn_in_d1 <= rstn_in;
rstn_in_d2 <= rstn_in_d1;
end
end
assign rstn_out = rstn_in_d2;
...
异步复位、同步释放一般使用在不同时钟域复位信号传递，需要将复位信号同步到另一时钟域，使得复位在释放时确保满足寄存器时序要求；文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-446036.html
6.关于异步复位、同步释放的思考
- 如果没有前面两级触发器的处理，异步信号直接驱动system模块，会出现什么情况？
答:可能出现时序违规，即复位信号的释放在时钟的跳变沿附近，导致建立时间/保持时间得不到满足； - 复位信号存在亚稳态，有危险么？
答：任何信号存在亚稳态都是有危险的，我们只能减小这个危险出现的概率，所以我们用了两级的触发器进行同步，就是为了减小这个亚稳态传播下去的概率，两级已经足够了，当然要三级也可以，但没必要，可以这么理解：一级不够，二级刚好，三级浪费；
到了这里，关于数字电路之复位的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
