時序邏輯電路基礎


題目:簡述建立時間和保持時間,作圖說明

 

建立時間Tsu(setup):觸發器在時鍾上升沿到來之前,其數據輸入端的數據必須保持不變的最小時間。

保持時間Th(hold):觸發器在時鍾上升沿到來之后,其數據輸入端的數據必須保持不變的最小時間。

題目:最小周期計算 

Tco:寄存器更新延遲。clock output delay,時鍾觸發到數據輸出的最大延遲時間

最小時鍾周期:Tmin = Tco + Tdata + Tsu - Tskew。最快頻率Fmax = 1/Tmin

Tskew = Tclkd – Tclks。

題目:什么是Clock Jitter和Clock Skew,這兩者有什么區別。

時鍾抖動(Clock Jitter):指芯片的某一個給定點上時鍾周期發生暫時性變化,使得時鍾周期在不同的周期上可能加長或縮短。

時鍾偏移(Clock Skew):是由於布線長度及負載不同引起的,導致同一個時鍾信號到達相鄰兩個時序單元的時間不一致。

區別:Jitter是在時鍾發生器內部產生的,和晶振或者PLL內部電路有關,布線對其沒有影響。Skew是由不同布線長度導致的不同路徑的時鍾上升沿到來的延時不同。

題目:什么是亞穩態,產生的原因,如何消除?

亞穩態:是指觸發器無法在某個規定時間段內達到一個確定的狀態。

原因:由於觸發器的Tsu和Th不滿足,當觸發器進入亞穩態,使得無法預測該單元的輸出,這種不穩定是會沿信號通道的各個觸發器級聯傳播。

消除:兩級或多級寄存器同步。理論上亞穩態不能完全消除,只能降低,一般采用兩級觸發器同步就可以大大降低亞穩態發生的概率,再加多級觸發器改善不大。

題目:同步和異步

同步復位和異步復位的區別

同步復位是復位信號隨時鍾邊沿觸發有效。異步復位是復位信號有效和時鍾無關。

同步邏輯和異步邏輯的區別

同步邏輯是時鍾之間有固定的因果關系。異步邏輯是各時鍾之間沒有固定的因果關系

同步電路和異步電路區別

同步電路有統一的時鍾源,經過PLL分頻后的時鍾驅動的模塊,因為是一個統一的時鍾源驅動,所以還是同步電路。異步電路沒有統一的時鍾源。

題目:談談對Retiming技術的理解

  Retiming就是重新調整時序,例如電路中遇到復雜的組合邏輯,延遲過大,電路時序不滿足,這個時候采用流水線技術,在組合邏輯中插入寄存器加流水線,進行操作,面積換速度思想。

 

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