Vivado时钟之间的三种关系

通常，在Vivado中时钟之间的关系可以分为三大类：同步时钟，异步时钟和不可扩展时钟。这里分别介绍。

同步时钟（Synchronous Clock）
如果两个时钟之间的相位关系是明确的，那么就称这两个时钟是同步时钟。最典型的同步时钟是这两个时钟由同一个root clock生成，例如通过MMCM生成的时钟，如下图所示，图中蓝色标记的时钟相位一致，红色标记的时钟相位一致。在FPGA设计中同步时钟是必然会用到的，所以这一情形会显得格外重要。

异步时钟（Asynchronous Clock）
与同步时钟相对，所谓异步时钟是指时钟之间的相位关系无法确定，如下图所示，两个独立的外部晶振由时钟管脚进入FPGA，再通过两个MMCM产生各自的时钟，那么这两个时钟以及它们所生成的时钟均为异步时钟。

不可扩展时钟（Unexpandable Clock）
不可扩展时钟是指时钟引擎无法在1000个时钟周期内找到两个时钟边沿对其的情形，例如clk1=5.125ns，clk2=6.666ns，两者分别由两个MMCM生成，在这种情形下，如果这两个时钟之间存在跨时钟域的数据交互，那么默认情况下，Vivado会认为两者的setup requirement为0.01ns，显然这是不合常理的。通常，我们将不可扩展时钟归类为异步时钟处理。

在Vivado中可通过report_clock_interactions确定时钟之间的关系。如下图所示，途中绿色区域为同步时钟区域，蓝色区域为用户定义的异步时钟区域，如果出现红色区域，说明此区域的路径当前约束未覆盖到。此外，还要注意PathReq的值是否合理，是否有不可扩展时钟。

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