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)  

  是指在觸發器的時鍾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鍾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。

保持時間(Th:hold time)  

  是指在觸發器的時鍾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。

輸出相應時間(Tco) 

  觸發器輸出的響應時間,也就是觸發器的輸出在clk時鍾上升沿到來之后多長的時間內發生變化,也即觸發器的輸出延時。

二、數字系統設計常見與之有關的問題

1、問題提出

  數字系統設計常見的電路圖,這里需要保證數據能夠正確的在這兩個觸發器上進行傳輸,由此確定中間組合邏輯電路的傳輸延時的范圍。

Tcomb: 組合邏輯電路的傳輸延時

 2、第二個觸發器要滿足建立時間的約束條件

 時序圖如下,假設D1的輸入為圖中的藍線所示

時序解釋:

  在第一個時鍾上升沿,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。在第二個時鍾上升沿到來之前,D2數據線上的信號要滿足穩定時間>觸發器的建立時間Tsu。

Tclk - Tco - Tcomb > Tsu

  考慮最壞的情況:觸發器的輸出延時最大,組合邏輯電路的延時也最大,可得:

Tclk - Tco-max - Tcomb-max > Tsu

3、第二個觸發器要滿足保持時間的約束條件

  時序圖如下,假設D1的輸入為圖中的藍線所示

時序解釋:

   接着之前的時序圖繼續,在第二個時鍾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。現在的問題是經過這么Tco+Tcomb的延時,D2上原本的高電平在第二個時鍾上升沿到來之后的穩定時間 > 第二個觸發器的保持時間。滿足了這個條件,后邊的觸發器才能穩定的接收到最初由D1傳過來的高電平。

Tco + Tcomb > Th

   考慮到最壞的情況:觸發器的輸出延時最小,組合邏輯電路的延時也最小

Tco-min + Tcomb-min > Th

4、問題的答案

  我們得到中間組合邏輯電路的輸出延時范圍為:

(Tclk - Tco-max -  Tsu) > Tcomb > (Th - Tco-min)

 

參考資料:

  建立時間和保持時間 

附visio時序圖:

  建立時間和保持時間.zip            


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM