T_hold dan T_setup membantu saya mengerti?

Dec 22 2020

Ujian saya besok dan ada sesuatu yang saya tidak mengerti dalam materi, jadi saya sangat berharap bisa mendapatkan bantuan dengan ini.

Pemberian sirkuit berikut:

Dan memberikan bahwa kedua FF terhubung ke jam yang sama tetapi FF2 mendapatkannya setelah penundaan positif (t_skew setelah jam naik) profesor saya mengatakan bahwa ini membantu kami dalam T_setup.

Saya memahami poin ini karena FF2 memiliki lebih banyak waktu untuk mempersiapkan diri untuk input baru untuk diproses, tetapi yang tidak saya mengerti adalah mengapa t_skew akan menjadi "berbahaya" ketika berbicara tentang T_hold?

Jawaban

1 MituRaj Dec 23 2020 at 03:19

yang tidak saya mengerti adalah mengapa t_skew akan menjadi "berbahaya" jika berbicara tentang T_hold?

Pelanggaran penangguhan terjadi ketika data yang diluncurkan oleh FF1 mencapai FF2 "terlalu awal" dari yang seharusnya.

Misalkan data diluncurkan oleh FF1 di tepi jam pada suatu waktu \$t\$. Setelah jam miring katakan \$\Delta t\$, tepi jam yang sama mencapai FF2 di \$t+\Delta t\$. Di tepi jam ini, FF2 harus menangkap data yang diluncurkan oleh FF1 di tepi sebelumnya (yaitu, tepi jam tepat sebelum \$t\$, bukan yang di \$t\$). Sama seperti flip-flop lainnya, FF2 juga memiliki waktu Hold \$t_{hold}\$. Jadi apa \$t_{hold}\$mengatakan bahwa, agar data dapat ditangkap dengan benar oleh FF2, data harus tetap valid selama \$t_{hold}\$waktu setelah tepi jam muncul di FF2 (dengan asumsi pengaturan telah bertemu). Sekarang bayangkan, jika data diluncurkan oleh FF1 pada \$t \$telah 'melakukan perjalanan' melalui jalur kombinasional dan mencapai FF2 dalam jendela waktu ini . Ini sekarang akan merusak data "sebelumnya" yang seharusnya merupakan data yang ditangkap oleh FF2 di tepi jam ini di \$t+\Delta t\$. FF2 sekarang dikatakan didorong ke metastabilitas. Ini disebut pelanggaran Tahan.

Secara intuitif, dalam skenario di atas, kemungkinan pelanggaran Hold dapat dikurangi:

  • Jika penundaan kombinasional antara FF1 dan FF2 lebih tinggi , karena data yang diluncurkan oleh FF1 sekarang tiba agak terlambat di FF2.
  • Jika jam miring \$\Delta t\$adalah lebih rendah , karena tepi jam muncul sedikit lebih awal di FF2.

Ide yang sama dapat dianalisis secara matematis jika Anda menuliskan persamaan untuk memenuhi Tahan di FF2 - $$t_{Clk-Q-FF1}+t_{combi}\ge t_{hold}+\Delta t$$ $$\implies (t_{Clk-Q-FF1}+t_{combi}-t_{hold})\ge \Delta t \tag 1$$

Seperti yang Anda lihat, untuk nilai konstan di kiri, jika kanan meningkat, maka peluang pelanggaran kondisi kesetaraan ini meningkat. Oleh karena itu kesimpulannya - jika jam miring meningkat, itu 'buruk' untuk waktu penahanan .