建立時間和保持時間

2022-08-05 06:36:12 字數 1398 閱讀 6874

1 模型分析

理解建立時間保持時間需要乙個模型,如下圖所示。

圖:觸發器時鐘和資料模型

時鐘沿到來時取樣資料d,將採到的資料寄存下來,並輸出到q端,所以如果沒有新的時鐘沿到來,則q端輸出的一直是上次取樣的資料,每來乙個時鐘沿,取樣一次資料d。那麼分析這個建立時間和保持時間,我們分兩種情況,一種是clka沒有傳輸延時(clock skew),一種是由傳輸延時,前者相對容易一些。

圖:建立時間和保持時間

建立時間太短或者保持時間不夠,均不能在clk的上公升沿採集到正確的資料。

後面分析需要用到的引數:

tco: 資料正確取樣後從d端到達q端的延時,觸發器固有屬性,不可改變

tdelay: d1輸出端到d2輸入端的組合邏輯延時和佈線延時

tsu: 觸發器的建立時間,觸發器固有屬性,不可改變

th: 觸發器的保持時間,觸發器固有屬性,不可改變

tclk: 時鐘週期

t1: 假設源時鐘為clka,clka到達d1的延時

t2: 同t1,是clka到達d2的延時

2 無傳輸延遲下的建立時間和保持時間

2.1 時鐘和資料模型

2.2 建立時間

2.3 保持時間

我們假設組合邏輯的delay延遲非常大,如下圖所示。

3 有傳輸延遲下的建立時間和保持時間

事實上clock的傳輸也是有延時的,如圖所示,兩個觸發器的源時鐘為clka,到達d1需要t1的時間,到達d2需要t2的時間,t2−t1t2−t1其實就是我們常說的clock skew(時鐘偏斜),就是同乙個時鐘沿達到d1和d2的時延差別,如果d1和d2離的很遠,那麼相應的clock skew就會更大。

3.1 時鐘和資料模型

3.2 建立時間

紅色部分是時鐘偏移t2-t1,建立時間的關係式:

3.3 保持時間

圖中假設組合邏輯延遲很長,棕色部分是時鐘的延遲,就是t2-t1的時間差,保持時間如下式:

建立時間和保持時間

概念 對於乙個數字系統而言,建立時間和保持時間可以說是基礎中的基礎,這兩個概念就像是數位電路的地基,整個系統的穩定性絕大部分都取決於是否滿足建立時間和保持時間。但是對於絕大部分包括我在內的初學者來說,建立時間和保持時間的理解一直都是乙個很大的困擾,儘管概念背得住,但是卻沒有理解這其中的精髓。這篇文章...

建立時間和保持時間

一 概念 建立時間和保持時間都是針對觸發器的特性說的。時序圖如下 建立時間 tsu set up time 是指在觸發器的時鐘訊號上公升沿到來以前,資料穩定不變的時間,如果建立時間不夠,資料將不能在這個時鐘上公升沿被穩定的打入觸發器,tsu就是指這個最小的穩定時間。保持時間 th hold time...

建立時間和保持時間概念

一 概念 建立時間和保持時間都是針對觸發器的特性說的。時序圖如下 建立時間 tsu set up time 是指在觸發器的時鐘訊號上公升沿到來以前,資料穩定不變的時間,如果建立時間不夠,資料將不能在這個時鐘上公升沿被穩定的打入觸發器,tsu就是指這個最小的穩定時間。保持時間 th hold time...