T_hold и T_setup помогите разобраться?
У меня завтра экзамен, и я кое-что не понимаю в материале, так что я очень надеюсь получить какую-то помощь с этим.
Даем следующую схему:
И учитывая, что оба FF подключены к одним и тем же часам, но FF2 получает их после положительной задержки (t_skew после того, как часы идут вверх), мой профессор сказал, что это помогает нам в T_setup.
Я понимаю этот момент, поскольку у FF2 больше времени, чтобы подготовиться к обработке нового ввода, но я не понимаю, почему t_skew будет «вредным», если говорить о T_hold?
Ответы
чего я не понимаю, так это того, почему t_skew будет «вредным», если говорить о T_hold?
Нарушение удержания происходит, когда данные, запущенные FF1, достигают FF2 «слишком раньше», чем предполагалось.
Предположим, что данные были запущены FF1 на фронте часов за раз \$t\$. После перекоса часов скажем \$\Delta t\$, тот же фронт часов достиг FF2 в \$t+\Delta t\$. На этом фронте тактового сигнала FF2 должен захватить данные, запущенные FF1 на предыдущем фронте (т. Е. Фронт тактового сигнала непосредственно перед \$t\$, а не тот, что в \$t\$). Как и любой триггер, FF2 также имеет время удержания \$t_{hold}\$. Так что \$t_{hold}\$говорит, что для правильного захвата данных FF2 данные должны оставаться действительными для \$t_{hold}\$время после появления фронта тактового сигнала в FF2 (при условии, что настройка уже выполнена). А теперь представьте, если данные, запущенные FF1 в \$t \$уже "прошел" комбинационный путь и достиг FF2 в течение этого временного окна . Теперь это повредит «предыдущие» данные, которые должны быть данными, захваченными FF2 на этом фронте тактового сигнала в \$t+\Delta t\$. Теперь говорят, что FF2 приводит к метастабильности. Это называется нарушением удержания.
Интуитивно понятно, что в приведенном выше сценарии вероятность нарушения удержания могла быть уменьшена:
- Если бы комбинационная задержка между FF1 и FF2 была выше , потому что данные, запущенные FF1, теперь прибывают в FF2 с некоторым опозданием.
- Если часы смещены \$\Delta t\$был ниже , потому что фронт тактовой частоты появляется немного раньше на FF2.
Ту же идею можно проанализировать математически, если вы напишете уравнение для выполнения удержания в FF2 - $$t_{Clk-Q-FF1}+t_{combi}\ge t_{hold}+\Delta t$$ $$\implies (t_{Clk-Q-FF1}+t_{combi}-t_{hold})\ge \Delta t \tag 1$$
Как видите, для постоянного значения в LHS, если RHS увеличивается, то шансы нарушения этого условия равенства возрастают. Отсюда вывод - если асимметрия часов увеличивается, это «плохо» для времени удержания .