概念

建立時間Tsu

指在觸發器的時鐘信號上升沿到來以前，數據穩定不變的時間，如果建立時間不夠，數據將不能在這個時鐘上升沿被穩定的打入觸發器，Tsu就是指這個最小的穩定時間。對應圖1的Tsu(Tsu：set up time)

圖1. 觸發器的波形圖(參考“重要說明”里的觸發器接口)

保持時間Th

在觸發器的時鐘信號上升沿到來以后，數據穩定不變的時間，如果保持時間不夠，數據同樣不能被穩定的打入觸發器，Th就是指這個最小的保持時間。對應圖1的Th(Th：hold time)

輸出延時時間Tco

由 clk 觸發到輸出數據有效之間最大延 遲時間，對應圖1的Tco(clock output delay)

觸發器穩定判據

一個觸發器是否不會產生競爭冒險，主要就看時鐘和輸入數據之間實際建立時間和保持時間是否大于觸發器本身的最小建立時間和保持時間。參考圖2，沒錯，穩定與否只和輸入有關。紅色字體是觸發器的最小setup/hold時間，這個參數是器件本身的硬件特性決定的，我們改變不了。黑色字體是輸入數據相對采樣時鐘的setup/hold時間，這個我們可以通過改變時鐘與數據的相位關系去調整Tse和Th的大小。

圖2. 觸發器建立保持時間波形圖

穩定判據

1.Tsu ≥ Tse min

2.Th ≥ Th min

3.以上兩條同時滿足，則觸發器穩定，不會有競爭冒險

移位寄存器的原理

圖3. 移位寄存器級聯

圖4. 移位寄存器建立時間時序圖

圖4現象解釋

參考圖4，在第一個時鐘上升沿，前邊的觸發器采集D1信號，將高電平打入觸發器，經過Tco的觸發器輸出延時到達組合邏輯電路。又經過組合邏輯電路的延時Tcomb（我們假定組合邏輯電路此時沒有改變信號的高低，可以把它假定為一個緩沖器）送到了D2接口上。

依據觸發器穩定性判據可以得出，第二級觸發器正常工作建立時間要滿足以下邊界條件：

實際建立時間Tsu = Tclk - Tco - Tcomb

Tsu > Tse min

圖5. 移位寄存器保持時間時序圖

圖5現象解釋

參考圖5，在第二個時鐘上升沿前邊觸發器采集到D1上的低電平，經過Tco的延時在Q1上得到表達。這個低電平在經過組合電路延時Tcomb到達D2。

依據觸發器穩定性判據可以得出，第二級觸發器正常工作保持時間要滿足以下邊界條件：

實際保持時間Th = Tco-min + Tcomb

所以Th > Th min

綜上，同時滿足Tclk - Tco - Tcomb > Tse min和Tco-min + Tcomb > Th min則第二級觸發器穩定，如果觸發器級聯級數更多，那么以此類推。