[发明专利]一种计数器信号同步的方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种计数器信号同步的方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：计数器产生周期为N的第一计数信号，基于所述第一计数信号生成周期为2N的第二计数信号，其中，所述第二计数信号包含周期为2N且长度为1bit的第一翻转信号和周期为2N的第三计数信号，每个时刻的所述第一翻转信号位于相同时刻的所述第二计数信号的一约定bit位置，所述第三计数信号的上半周为所述第一计数信号的基于格雷码的编码，下半周为其上半周信号的逆序；输出所述第二计数信号，用于其他时钟域的计数器信号。本发明的方法、装置、设备及存储介质实现了不同时钟域的计数器信号同步，适用于任意阈值的格雷码的计数器信号的同步，提高设计的重用性。

技术领域

本发明涉及数字设备同步接口领域，尤其涉及跨时钟域的计数器信号同步的方法、装置、设备及存储介质领域。

背景技术

一般计数器信号的跨时钟域同步均采用格雷码同步，包括以下步骤：

1、把源设备的计数器输出的计数器信号转换为格雷码；

2、把所述格雷码通过同步电路发给目标设备；

3、目标设备把所接收的格雷码恢复成为计数器信号。

由于格雷码的特点，要求编码后，任意两个数字之间只有1bit发生跳变。

图1A示出基于标准格雷码对周期为8的计数器信号的编码方法，其中，周期8是2的3次方，对应3bit的计数器，计数器输出从0计到7的计数信号，阈值为7，基于格雷码的编码后，任意两个数字之间只有1bit发生跳变，满足跨时钟域的同步要求。

然而实际使用中，计数器周期并不是计数到最大值max(2^n-1)，即阈值不一定是max(2^n-1)，其中，n为计数器的位数。如分秒计数是0到59，小时计数是0到23，天计数是0到365，星期计数是0到6。以下仍然以3bit的计数器的例子，如果计数器从0计到5，即阈值为5，用标准的格雷码的编码电路会发生错误。

图1B示出基于标准格雷码的对周期为6的计数器信号编码方法，可以看到基于格雷码的编码后，计数器信号从5到0，会发生3bit的跳变，这个编码的结果是不能接到同步电路的。

因此有一种常用的改进方法为“掐头去尾”法，对格雷码进行重新编码。图1C示出了基于掐头去尾的格雷码编码对周期为6的计数器信号的掐头去尾编码方法，可以看到从5到0，也只有1bit的跳变，这个改进后的编码的结果是满足要求的。

但是这个方法有一个缺陷，对于不同的阈值都必须设计不同的格雷码编码，图1A中计数信号3使用二进制格雷码“010”，而在图1C中计数信号3使用二进制格雷码“110”，二者不同，即每次要根据实际情况选用不同的格雷码，导致设计重用性降低，不便于移植。因此本设计提出一种适用于任意阈值的格雷码编码和同步方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种计数器信号同步的方法、装置、设备及存储介质，基于一种适用于任意阈值的格雷码的同步，提高设计的重用性。

第一方面，本发明实施例提供了一种计数器信号同步的方法，其包括：基于计数器产生周期为N的第一计数信号，其中，所述第二计数信号包含周期为2N且长度为1bit的第一翻转信号和周期为2N的第三计数信号，每个时刻的所述第一翻转信号位于相同时刻的所述第二计数信号的一约定bit位置，所述第三计数信号的上半周为所述第一计数信号的基于格雷码的编码，下半周为其上半周信号的逆序，在时间连续且内容相同的两个所述第三计数信号的中间时间点所述第一翻转信号进行翻转；输出所述第二计数信号，用于其他时钟域的计数器信号。

由上，对任何计数周期和计数阈值的计数信号均采用相同编码方法，无需单独设计新的格雷码，相对于现有技术的“掐头去尾”法，上述方法更加简单和便于移植。