赵晓海

（北京思比科微电子技术股份有限公司数字部 北京 100085）

当前，实现图像采集、处理和压缩等功能的数字集成电路产品得到了广泛应用[1]。但是随着消费者对图像质量的要求越来越高、多媒体芯片实现的功能越来越丰富，该领域集成电路的时钟方案也变得越来越复杂。

同步方法除了必须保证数据正确传输外，还应注意以下两方面：所用存储器的容量和EDA（Electronic Design Automation）工具的干预程度。首先应使所用存储器的容量尽量小，因为其不仅占用较大的芯片面积，而且还有较多功耗。其次，要尽量减少和避免使用EDA工具对跨时钟域信号做时序检查和校正。因为，如果源和目标时钟没有确定的相位关系，EDA工具就无法检查前后两级触发器的路径延时与目标时钟的关系；另外即使两时钟有确定的相位关系，EDA工具也可能在信号路径中插入大量的Buffer，从而浪费芯片面积。

这里结合一个CMOS图像传感器的设计实例，总结并提出了几种对跨时钟域信号做同步处理的方法。这些方法既可以保证数据的正确传送，又可以尽量减少对芯片面积的占用。

1 CMOS图像传感器设计

首先介绍一种输出分辨率为1 280×720的CMOS图像传感器的设计。其CMOS图像阵列的数据端口为4通道，帧率为60帧/s。

1.1 CMOS图像传感器的系统构成

该CMOS图像传感器的模块构成如图1（a）所示。

CMOS像素阵列为图像传感器的感光器件。采用Bayer pattern[2]模式，分为4种颜色：G1、R、G2、B。

CMOS图像阵列模块输出信号的时序关系如图1（b）所示。

vsync_pix为帧同步信号，其为1表示帧有效期，为0表示帧消隐期；……