如果火車8點開,你住在離車站20分鐘的路程,你什么時候“觸發”?如果你在7點40分后出發,你就會錯過火車。如果你在7:40之前出發,你應該有足夠的時間進入車站。(Setup time是20分鐘!).
你的朋友需要5分鐘幫助搬運行李,你到站后需要待多久?最早是8點05分。沒有你5分鐘的搬運行李時間,你的朋友就不能上車,你同樣會錯過火車。(Hold time是5分鐘!)
每個觸發器在有效時鐘邊沿都有一個時序范圍,在該范圍內數據不應該變化。如果數據在期間變化,輸出就是不可預測的,這對數字電路來說非常可怕。
現在,我們來看一下時序電路中不同類型的延遲。
**最大邏輯傳播延遲:
**
第一個FF輸入和輸出是D1和Q1,第二個FF的輸入和輸出是D2和Q2,兩個觸發器之間有一些邏輯延遲tpd。時鐘周期應該滿足
Tclock ≥ Tcq + Tpd(max) + Tsetup
**最小邏輯傳播延遲:
**
時序電路還需要滿足最惡劣情況下的hold要求。
Thold ≤ Tcq + Tpd(min)
**考慮Clock skew的最大邏輯傳播延遲:
**
Clock skew是指時鐘邊沿沒有同時到達所有的FFs。
Tskew = Tcapture - Tlaunch
正Clock skew增加了到達右側FF的時間,可以支持更大的Tpd(max),負Clock skew相反。
Tclock + Tskew = Tcq + Tpd(max) + Tsetup
**考慮Clock skew的最小邏輯傳播延遲:
**
正Clock skew增加了到達右側FF的時間,支持更小的Tpd(max),負Clock skew相反。
Thold +Tskew= tcq + tpd(min)
假設Tcq = 1ns,Thold=0ns,Tsetup=3ns,Tskew =+2ns.Tclock=16ns.
Tpd(min) = Thold + Tskew - Tcq = 0 + 2 - 1 = 1 ns;
Tpd(max) = Tclock + Tskew - Tsetup - Tcq = 16 + 2 - 3 - 1 = 14ns
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