异时钟域模块之间实时通讯接口电路及其实时通讯的方法
【专利摘要】本发明涉及一种异时钟域模块之间实时通讯接口电路及其实时通讯的方法，属于电子设计【技术领域】。本发明异时钟域模块之间实时通讯接口电路包括设置在主通讯模块中的一个触发器和设置在从通讯模块中的三个触发器，启动通讯时，主通讯模块中的触发器以本通讯模块时钟域为时钟信号产生脉冲信号启动通讯，将脉冲信号发送给从通讯模块中的第一触发器作为其时钟信号，从通讯模块中的第一触发器产生忙信号并反馈给主通讯模块，使主通讯模块在下一个周期获知，不再向从通讯模块发送命令，避免混乱。本发明结构简单，易实现，具有实时性、异时钟域、主从式的特点，解决了目前异时钟域模块之间进行实时通讯时所造成的通讯混乱的问题。
【专利说明】异时钟域模块之间实时通讯接口电路及其实时通讯的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种异时钟域模块之间实时通讯接口电路及其实时通讯的方法，属于 电子设计【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 由于各个通讯模块所使用的时钟不一样，导致不同时钟域模块在通讯过程由于其 各自使用的时钟不一样出现，其实时性很难保证，通常，出于实时性的考虑，外设(从通讯模 块）可以用中断方式与处理器(主通讯模块）通讯，处理器采样到中断信号后进入服务程序， 任务完成后复位中断标识，这种软件和硬件结合的方法存在以下不足：如果处理器不能立 即响应该中断，则通讯的实时性无法保障；在处理中断过程中，如果外设继续申请中断，将 被处理器忽略，可能造成通讯信息的混乱。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种异时钟域模块之间实时通讯接口电路及其实时通讯的 方法，以解决目前异时钟域模块之间进行实时通讯时所造成的通讯混乱的问题。
[0004] 本发明为解决上述技术问题而提供一种异时钟域模块之间实时通讯接口电路，该 接口电路包括用于设置在主通讯模块中的一个触发器和用于设置在从通讯模块中的三个 触发器，从通讯模块中的三个触发器分别为第一触发器、第二触发器和第三触发器，第二和 第三触发器以从通讯模块时钟域为时钟信号，所述主通讯模块中的触发器的输出端与从通 讯模块中第一触发器的时钟端相连，第一触发器的输出端与第二触发器的输入端相连，并 将产生的忙信号反馈给主通讯模块，使主通讯模块在下一个周期获知，第一触发器的输出 端与第二触发器的输入端相连，第三触发器的输出端与主模块相连。
[0005] 所述的触发器为边沿触发器。
[0006] 所述的触发器为边沿D触发器。
[0007] 本发明还提供了一种异时钟域模块之间实时通讯接口电路及其实时通讯的方法， 于，该方法的步骤如下：
[0008] 1)主通讯模块中触发器以本模块的时钟产生脉冲信号启动通讯，并将产生的启动 通讯脉冲信号传送给从通讯模块中第一触发器，作为该触发器的时钟信号；
[0009] 2)从通讯模块中第一触发器以启动通讯脉冲信号为时钟，产生忙信号，并将产 生的忙信号反馈给主通讯模块，使主通讯模块在下一个周期获知，不再向从通讯模块发送 命令，避免混乱，同时第一触发器将产生的忙信号传送给第二触发器作为该触发器输入信 号；
[0010] 3)从通讯模块中的第二触发器以从通讯模块时钟采样忙信号，将忙信号转换为从 通讯模块时钟域的工作信号，表示从通讯模块模块正在处理主通讯模块的通讯命令；
[0011] 4)当从通讯模块处理完主通讯模块的命令时，从通讯模块中的第三触发器以从通 讯模块时钟产生完成脉冲信号回复主通讯模块，表明从通讯模块已完成主通讯模块A的通 讯命令，同时将产生的完成脉冲信号传送给第一触发器，复位忙信号。
[0012] 所述的从通讯模块中的第一触发器在主通讯模块触发器输出脉冲信号的边沿触 发产生忙信号，该忙信号与从通讯模块时钟域无关。
[0013] 本发明的有益效果是：本发明异时钟域模块之间实时通讯接口电路包括设置在 主通讯模块中的一个触发器和设置在从通讯模块中的三个触发器，启动通讯时，主通讯模 块中的触发器以本通讯模块时钟域为时钟信号产生脉冲信号启动通讯，将脉冲信号发送给 从通讯模块中的第一触发器作为其时钟信号，从通讯模块中的第一触发器产生忙信号并反 馈给主通讯模块，使主通讯模块在下一个周期获知，不再向从通讯模块发送命令，避免混 舌L。本发明结构简单，易实现，具有实时性、异时钟域、主从式的特点，解决了目前异时钟域 模块之间进行实时通讯时所造成的通讯混乱的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明实施例中的通讯接口电路的结构图。
【具体实施方式】
[0015] 本发明的一种异时钟域主从式实时通讯接口电路的实施例
[0016] 本实施例包括主通讯模块和从通讯模块，如图1中所示的A模块和B模块，其中A 模块设置有触发器D1，触发器D1以A模块中的a_clock时钟为时钟，B模块中设置有触发 器D2、触发器D3和触发器D4,触发器D3和触发器D4都是以B模块中的b_clock时钟为时 钟，触发器D1的输出端与触发器D2的时钟端相连，触发器D2的输入端接高电平，触发器D2 的输出端与触发器D3的输入端相连，触发器D1以a_clock时钟产生a_start脉冲信号启 动通讯，触发器D1输出的a_start脉冲信号发送给从通讯模块B中的触发器D2,作为触发 器D2的时钟信号，触发器D2以a_start脉冲信号为时钟，产生b_busy信号，并将产生的b_ busy信号反馈给主通讯模块A，触发器D3以B模块中的13_〇1〇(^时钟为时钟，触发器D3的 输出端作为b_working信号，说明B模块正在进行通讯处理，触发器D4也以B模块中的b_ clock时钟为时钟，以通讯结束信号为输入信号，触发器D4的输出端输出b_done信号，触 发器D4输出的b_done信号与触发器D2的复位端相连，作为触发器D2的复位信号，同时触 发器D4输出端输出的b_done信号反馈给A模块，表示B模块已完成主通讯模块A的通讯 命令。其中，b_busy信号在a_start边沿触发，与b_clock时钟无关，保证A模块在下一个 a_clock周期获知，不再向B模块发送命令，避免混乱，b_working信号已经转换至b_clock 时钟域，标识B模块正在处理通讯命令。b_done信号的产生与a_start类似，表示B模块已 完成任务。
[0017] 本发明的一种实现异时钟域模块之间主从式实时通讯方法的实施例
[0018] 本实施例是以上个实施例中的接口电路作为硬件结构，如图1所示，在主通讯模 块A中设置触发器D1，在从通讯模块B中设置触发器D2、D3和D4,其中主通讯模块A中的 触发器D1以A模块中的a_clock时钟为时钟，从通讯模块B中的触发器D3和D4都是以B 模块中的b_clock时钟为时钟，本实施例中的异时钟域的主通讯模块A和从通讯模块B之 间实现实时通讯的步骤如下：
[0019] 1.主通讯模块A每次开始与从通讯模块B通讯时，主通讯模块A中的触发器D1以 a_clock时钟产生a_start脉冲信号启动通讯，并将触发器D1输出的a_start脉冲信号发 送给从通讯模块B中的触发器D2,作为触发器D2的时钟信号。
[0020] 2.从通讯模块B中的触发器D2以a_start脉冲信号为时钟，产生b_busy信号，并 将产生的b_busy信号反馈给主通讯模块A, b_busy信号在a_start边沿触发，使主通讯模 块A在下一个a_clock周期获知，不再向B模块发送命令，避免混乱，同时触发器D2将产生 的b_busy信号传送给触发器D3作为触发器D3的输入信号。
[0021] 3.从通讯模块B中的触发器D3以b_clock为时钟信号，以触发器D2产生的b_ busy信号为输入信号，产生b_working信号，即从通讯模块B中的触发器D3以b_clock时 钟米样b_busy信号，转换为b_clock时钟域的b_working信号。b_working信号已经转换 至b_clock时钟域，表示从通讯模块B模块正在处理通讯命令。
[0022] 4.当从通讯模块B处理完主通讯模块A的命令时，从通讯模块中的触发器D4以 b_clock时钟产生b_done脉冲信号回复A模块，表明从通讯模块B已完成主通讯模块A的 通讯命令，同时将产生的b_done脉冲信号传送给触发器D2,复位b_busy信号，完成通讯处 理，b_done信号的产生与a_start类似，表不B模块已完成任务。
[0023] 下面是本发明实现异时钟域模块之间主从式实时通讯方法中的程序设计。一A模 块产生a_start信号
[0024]
【权利要求】
1. 一种异时钟域模块之间实时通讯接口电路，其特征在于，该接口电路包括用于设置 在主通讯模块中的一个触发器和用于设置在从通讯模块中的三个触发器，从通讯模块中的 三个触发器分别为第一触发器、第二触发器和第三触发器，第二和第三触发器以从通讯模 块时钟域为时钟信号，所述主通讯模块中的触发器的输出端与从通讯模块中第一触发器的 时钟端相连，第一触发器的输出端与第二触发器的输入端相连，并将产生的忙信号反馈给 主通讯模块，使主通讯模块在下一个周期获知，第一触发器的输出端与第二触发器的输入 端相连，第三触发器的输出端与主模块相连。
2. 根据权利要求1所述的异时钟域模块之间实时通讯接口电路，其特征在于，所述的 触发器为边沿触发器。
3. 根据权利要求2所述的异时钟域模块之间实时通讯接口电路，其特征在于，所述的 触发器为边沿D触发器。
4. 一种实现如权利要求1所述异时钟域模块之间主从式实时通讯接口电路的实时通 讯方法，其特征在于，该方法的步骤如下 ： 1) 主通讯模块中触发器以本模块的时钟产生脉冲信号启动通讯，并将产生的启动通讯 脉冲信号传送给从通讯模块中第一触发器，作为该触发器的时钟信号； 2) 从通讯模块中第一触发器以启动通讯脉冲信号为时钟，产生忙信号，并将产生的忙 信号反馈给主通讯模块，使主通讯模块在下一个周期获知，不再向从通讯模块发送命令，避 免混乱，同时第一触发器将产生的忙信号传送给第二触发器作为该触发器输入信号； 3) 从通讯模块中的第二触发器以从通讯模块时钟采样忙信号，将忙信号转换为从通讯 模块时钟域的工作信号，表示从通讯模块模块正在处理主通讯模块的通讯命令； 4) 当从通讯模块处理完主通讯模块的命令时，从通讯模块中的第三触发器以从通讯模 块时钟产生完成脉冲信号回复主通讯模块，表明从通讯模块已完成主通讯模块A的通讯命 令，同时将产生的完成脉冲信号传送给第一触发器，复位忙信号。
5. 根据权利要求4所述的异时钟域模块之间主从式实时通讯接口电路的实时通讯方 法，其特征在于，所述的从通讯模块中的第一触发器在主通讯模块触发器输出脉冲信号的 边沿触发产生忙信号，该忙信号与从通讯模块时钟域无关。
【文档编号】G06F13/42GK104298642SQ201310567903
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】郑鑫 申请人:中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所