FPGA-----RTL模块基础概念（例解：异步复位、同步释放）

RTL在电子科学中指的是寄存器转换级电路（Register Transfer Level）的缩写，也叫暂存器转移层次。FPGA设计可以包括为RTC模块设计与组合模块设计，RTL模块又是FPGA设计中的主要难题。分享一下在学习过程中的心得体会。

我学了有一段时间的FPGA，刚开始我只知道RTL模块是与时间有关，表面理解为里面的赋值符号要用(<=),而组合逻辑里面的赋值符号要用（=），这是我对FPGA这两大模块的初步影响，并不理解这是什么意思（更不理解教科书上的什么阻塞，很让人头痛），后来随着学习的深入，要真正理解FPGA，还是要从电路上去理解，电路是每时每刻都在通电，那么RTL模块中的(<=)，是同时执行的如下：

上段代码的意思是A,B,C在检测到高电平clk时，分别同时赋值给lcd_data、lcd_data1、lcd_data2,这就是所谓的非阻塞，意识就是同时执行；

通过这个我们可以去了解同步复位，异步释放：

同步复位的缺点是在没在时钟上升沿的时候不能成功复位，而异步复位的缺点是假如持续时间比较短，会产生亚稳态（与D触发器的性质有关，D触发器需满足复位时间才能正常复位。）（说实话，我在没学数字电路之前，完全不能理解同步复位，异步释放）。

而同步复位，异步释放是什么意思呢？异步复位信号在触发的时候，不是立即复位而是等待时钟信号，在下一个下降沿的时候再释放（这样就可以延长持续时间，减少亚稳态的产生）。

所谓的亚稳态：我们大部分芯片在初始化的过程中，都需要一个setup time+hold time的响应去激发它去正常工作，假如我们没有响应那么长时间，那么它就会不知所措，不知道该发送什么数据、还是不发送数据，这就它的亚稳态。我们的D触发器也一样，我们在发送复位信号的时候，假如复位信号响应时间不够长。那么也会不知所措。

上段代码同步复位，异步释放，是兼顾异步复位与同步复位的优点，在非总线的时序设计中常常被使用。

通过这段代码来进一步去了解非阻塞语言：在检测到低电平复位信号的时候，rst_r1与rst_r2分别同时赋值为1'b0、1'b0;在检测到高电平时钟信号的时候rst_r1与rst_r2分别同时赋值为1'b1、rst_r1;

那这段代码为什么可以实现同步复位，异步释放呢？

这是根据异步复位、同步释放这段代码所得的时序图；我们不难发现在dff(D触发器)2,在复位信号出现的时候立即复位（即异步复位）、但是延时了两个时钟周期，dff2才释放（即同步释放）。然后dff2作为新的复位信号，增长了复位信号的时间，减小了复位信号在由于复位时间短可能产生的亚稳态出现的概率。