8.1 多时钟的序列和属性
几乎没有任何设计只能在单个时钟域上工作。到目前为止，我们已经看到属于单一时钟的属性。但是，如果您需要检查跨越时钟边界的时域条件，该怎么办？所谓的CDC（时钟域交叉）问题可以通过多个时钟断言来解决。
我们将彻底检查属性/序列如何跨越时钟边界。这两个时钟之间的关系是什么？一旦跨越时钟域，采样边如何评估？请注意，在单时钟系统中，采样沿始终为一个，即时钟的上升沿或下降沿。由于在多时钟系统中有两个（或更多）时钟，我们需要了解采样边沿如何跨越一个时钟到另一个时钟的边界。我认为最好在写实际的应用程序之前完全理解基础知识。
请注意，“序列”对多时钟的行为方式和属性对多时钟的行为方式存在差异。继续阅读...
图8.1显示了一个简单的多时钟序列。它说在（posedge clk0）A是真的，并且下一个最接近的严格（posedge clk1）B是真实的。请注意“非常接近的下一个”。这是因为当您连接两个子序列时，每个子序列都运行在不同的时钟上，因此只能从一个时钟域转换到下一个时钟域的下一个可用采样沿。当我们稍微深入一些细节时，这将会更加清晰。
向前跳一点，这个“非常接近下一个最接近的边缘”的语义就是为什么我们使用##1跨越时钟边界。那么，你可以在跨越时钟边界时使用##2吗？在学习多时钟序列和属性的基础知识时，记住这个问题。
图8.1 多时钟序列 - 基础
8.1.1 多时钟序列
图8.1中的时序图显示在（posedge clk0）时，'A'为真。时钟不同相，所以clk1的下一个时钟沿比posedge clk0延迟半个时钟。在posedge clk1'B '被采样为真，序列'mcloks'将通过。这里的要点是'## 1 @（posedge clk1）'只等于1/2 clk1而不是一个完整的周期，因为下一个最接近的严格posedge clk1在1/2时钟周期内到达。下一个时钟可以在时钟0之后的任何时间出现，并且将作为该子序列的采样边的 '非常接近的下一个' 边。
重要提示：两个子序列之间## 1的要求已从1800_2009中删除，我在这里留给那些正在使用1800-2005并且还没有转移到1800-2009的人。
那么，如果clk0和clk1同相会发生什么？见下面的图8.2。解释在图中。不言而喻，在采样'B'之前，该序列将等待一个完整的时钟。但更重要的是要注意，如果时钟交叉边界上的时钟是相同的（在相位和相同周期内），则以下情况为真：
@ (posedge clk0) A ##1 @ (posedge clk1) B; is identical to @ (posedge clk0) A ##1 @ (posedge clk0) B; is identical to @ (posedge clk0) A ##1 B;
为了重申前面的概念，上述内容是相同的，因为## 1 @（posedge xxx ）并不意味着2个时钟边缘。它只是意味着下一个clk的下一个边缘。
图8.2 多时钟序列 - 相同的时钟
8.1.2 多时钟序列：合法序列和非法序列
在我们进入多时钟属性并基于我们的观察结果之前，让我们快速检查多时钟序列的合法和非法情况。同样，这些情况只适用于序列而不适用于属性。
底线是，你只能在具有不同时钟的两个子序列之间有## 1。如果两边的时钟相同，那么就没有这种限制。图8.3明确表示。
图8.3 多时钟序列 - 非法条件 - 仅适用于1800-2005。从1800-2009年取消限制
注意重申一下，上述限制只适用于IEEE 1800-2005标准。 1800年至2009年这一限制已被删除。如果您使用的是1800-2005并且尚未转移到1800-2009，我仍然在此描述限制。
8.1.3 多时钟的属性 - 'and'运算符
之前已经讨论过两个序列的'与'的概念。但是如果序列中的时钟不同呢？上面要注意的重要一点是非常接下来严格的后续边缘的概念。在图8.4中，在clk0的posedge处，'a'被采样为高电平。这触发了结果是'b'和'c'的'与'。请注意，'b'预计在clk1的下一个边缘处（在clk0的posedge之后）为真。换句话说，即使在属性中有一个不重叠的运算符，我们也不会等待1个时钟。我们只是等待clk1的下一个posedge检查'b'是否为真。同样的故事适用于'c'。如图8.4所示，如果'b'和'c'都出现，则属性会通过。就像单个时钟的'and'一样，断言在最长（如此说）序列'c'的匹配后通过。
图8.4 多时钟属性 - 两个不同时钟之间'与'运算符
图8.5显示了另一种巩固多时钟断言的'与'概念的场景。 '与'在两个使用相同时钟的子序列之间。这种行为显而易见，但很有趣。这是因为（@（posedge clk1）b和@（posedge clk1）c）的作用基本上类似于‘@（posedge clk1）b and c’。因此，'b'和'c'现在都必须出现在clk1的下一个边界。
总之，正如我们之前所见，‘@（posedge clk1）b和@（posedge clk1）c’与‘@（posedge clk1）b and c’相同。
图8.5 多时钟属性 - 相同时钟之间'与'运算符
8.1.4 多时钟的属性 - 'or'操作符
'与'的所有规则适用于'或' - 除非在单个时钟的属性中 - 当任一序列（即操作符的LHS或RHS）通过断言会通过。 '下一个严格的后续时钟沿'的概念与'and'相同。
请参考图8.6以更好地理解多时钟序列的'或'。当@（posedge clk1）b或@（posedge clk2）c发生时，属性通过。换句话说，如果@（posedge clk2）c在@（posedge clk1）b之前出现，则属性将在@（posedge clk2）c处pass。
图8.6 多时钟属性 - '或'运算符
8.1.5 多时钟的属性 - 'not'运算符
'not'是一个有趣的运算符，当涉及到多时钟断言。
图8.7中的断言工作如下。在posedge clk0，'a'是真实的，它触发了随后的mclocks。属性mclocks指定@posedge clk1'b'必须为true，'c'不应该为true @ posedge clk2。时序图显示'a'在posedge clk0为真。在clk1的后面的边缘，'b'应该是真实的，并且因为它确实是真实的，所以属性移动。由于'与'它寻找'c'在下一个（换句话说，在clk0的边界之后的第一个后面的posedge clk2）是clk2的边缘。那么，'c'确实如此，但由于我们在@（posedgeclk2）前面有'not'，属性将失败。 'not'的概念与单时钟的属性的概念相同，除了评估时钟的边缘。仿真日志阐明了这个概念。
图8.7 多时钟属性 - 'not'操作符
8.1.6 多时钟属性 - 时钟分辨率
图8.8 多时钟属性 - 时钟分辨率
这些规则在处理多时钟属性时很重要。重要的规则是非法规则。当前面和后面表达式的时钟不同时，不能使用重叠运算符。对于不同的时钟，你必须使用一个非重叠的蕴涵算子（图8.8）。
图8.9和8.10说明了其他重要概念。时钟如何应用（或流动）从序列的一部分到另一部分？图中的描述解释了这是如何工作的。
- 在图8.9中，属性'mclocks'（posedge clk0）适用于'A'以及'B'，因为'B'没有明确的时钟。到现在为止还挺好。
- 然后（posedgeclk1）适用于'C'。这也是有道理的。
- 但是，由于'D'没有显式指定自己的时钟，那么在'D'中应用了什么时钟？
- 根据1800-2005LRM，'D'将继承（posedge clk0）而不是（posedge clk1）。这不太直观。但是LRM非常清楚地表明时钟事件的范围不会从封闭的圆括号中流出。
- 在我们的案例中 “'B'## 1 @（posedge clk1）C”在括号内。所以一旦我们离开括号（posedge clk1）不会向前流动，但（posedge clk0）会前进到后续的'D'。
图8.9 多时钟属性 - 时钟分辨率-II
类似地，图8.9中的底部示例显示了当我们有多个子序列，每个子序列都有它自己的时钟时，时钟将如何“流动”。请注意，在这个序列中有三个不同的时钟。 （posedge clk）流过'a'。然后's1'和's2'使用它们自己的时钟作为其序列的采样边沿（时钟）。但是一旦出了's2'，（posedge clk）被应用于'f'而不是's2'的（posedge clk1）。
图8.10 多时钟属性 - 时钟分辨率-III
图8.10显示了另一个有趣的属性。在检查表达式/序列之前，如果您需要从一个时钟转换到另一个时钟，会发生什么？那么，你不能这样做。在图8.10中，我们表明（posedge clk1）紧接着是（posedge clk0）。这并不意味着该属性将首先等待（posedge clk1），然后等待（posedge clk0），然后将（posedge clk0）应用于'a'。它将简单地用（posedge clk0）覆盖（posedge clk1），并直接应用（posedge clk0）到'a'。这显示在图的底部等效属性中。
8.1.7 多时钟属性 - 合法和非法条件
图8.11 多时钟属性 - 合法和非法条件
图8.11是对多时钟属性的合法和非法语义的简单参考。
最上面的例子表明，只要蕴含运算符不重叠，就可以在左侧表达式和右侧表达式（|=>）之间有不同的时钟。
第二个例子表明，如果蕴涵运算符两边的时钟不同并且蕴涵运算符是重叠蕴涵运算符（|->），则这将是非法的。
但是如第三个例子所示，如果重叠算子两边的时钟相同，重叠算子是完全合法的。
最后一个例子非常直观，因为=>相当于| - > ## 1。因此，你可以在重叠运算符的每一边有不同的时钟。