vivado仿真时GSR信号的影响

人生小满胜万全 2025-08-31 阅读:6907

以下文章来源于郝旭帅电子设计团队，作者郝旭帅

本篇主要讨论vivado进行仿真时，GSR信号的理解和影响。

利用vivado进行设计xilinx FPGA时，写完设计代码和仿真代码后，点击run simulation（启动modelsim进行仿真）。

除了能够看到我们所写的仿真代码中的信号外，还会看到一个GSR信号，前面等于1，在100ns左右变为0的虚线。

vivado仿真时GSR信号的影响

为什么会有这个信号？

vivado在启动仿真时，会默认添加一个文件：glbl。GSR信号就在这个当中。

有什么影响吗？

一般来说：在进行仿真时，都是直接将其删除，或者直接选择忽略他，并不影响任何东西。

那么这个信号的意义是什么呢？

感觉好像是无意义的。

有一天在进行时序仿真时，发现了一个bug。

上图是一个时序逻辑（异步复位的寄存器）输出的与门逻辑，在GSR为高电平期间，a和b都为高电平了，y应该输出高电平，但是并没有。而在GSR为0期间，y输出都是正常的。

那么感觉就有可能是GSR的问题。

找到时序仿真的文件，内部是使用FPGA器件内部的部件所组成的电路。（找到仿真库，找到仿真所使用的文件）

注：后仿真使用的不是咱们所写的verilog文件，而是经过综合之后的文件。

vivado仿真时GSR信号的影响

再次通过寻找库文件（在unisims库中），找到FDCE的文件内部。

发现这个这个fdce是和GSR信号有关系的。

vivado仿真时GSR信号的影响

也就是说在GSR为高电平期间，输出值一直是默认值，不会随着D信号的改变而改变。

那怎么办呢？

要不然去修改GSR信号拉低的时间，要不然去推后我们仿真时，信号有效的位置。

建议：我们做仿真（特别是时序仿真）时，复位的时间大于100ns（给予有效信号的时间放到100ns之后）。

简单解析GSR：FPGA内部的一个全局复位信号，用于强制寄存器状态。

在 Vivado 仿真中，GSR 信号是理解设计初始化（时间零行为）和全局复位的核心。仿真器默认会在 t=0 激活 GSR 一段时间，模拟 FPGA 配置完成后的硬件行为，将所有受控寄存器强制设置到它们的初始状态。之后 GSR 释放，用户设计的逻辑（包括用户复位信号）才开始正常运行。在波形中观察 glbl.GSR 的时序以及寄存器在 t=0 附近的变化，是验证设计启动和复位行为是否符合预期的关键步骤。除非有特殊调试需求，一般不应禁用或修改默认的 GSR 仿真行为。