一、概念
一般而言,建立時間和保持時間是針對同步電路而言。
建立時間:時鍾上升沿到來之前數據或信號必須保持穩定的最小時間。
保持時間:時鍾上升沿到來之后數據或信號必須保持穩定的最小時間。
二、分析
首先,展示一幅非常經典的圖。
接下來,基於上圖進行相應的分析(時鍾正偏移)
參數含義如下
Tclk表示時鍾周期
Tpd表示時鍾延遲
Tsu表示建立時間
Thd表示保持時間
Tcq表示時鍾上升沿到數據從Q端輸出的時間
Tcomb表示組合邏輯延遲
- 時鍾正偏移
(1)建立時間Tsu、建立時間裕量Tsu_r、Tcq、Tpd、Tcomb與時鍾周期Tclk之間的關系如下:
Tsu_r+Tsu+Tcq-Tpd+Tcomb = Tclk (Tsu_r>=0)
即:Tsu <= Tclk+Tpd-Tcomb-Tcq (Tpd>=0時,Tclk+Tpd-Tcomb-Tcq的值最小,時鍾正偏移,隨着Tpd的增大建立時間的裕量會增大)
(2)保持時間Thd、保持時間裕量Thd_r、Tcomb、Tcq與Tpd之間的關系如下:
Thd+Thd_r+Tpd = Tcomb+Tcq (Thd_r>=0)
即:Thd <= Tcomb+Tcq-Tpd (Tpd=0時,Tcomb+Tcq-Tpd的值最大,時鍾正偏移,隨着Tpd的值的增大建立時間的裕量會減小)
結論:時鍾正偏移對建立時間有利,對保持時間不利。 - 時鍾負偏移
(1)建立時間Tsu、建立時間裕量Tsu_r、Tcq、Tpd、Tcomb與時鍾周期Tclk之間的關系如下:
Tpd+Tcq+Tcomb+Tsu+Tsu_r = Tclk (由於Tsu_r>=0)
即:Tsu <= Tclk-Tpd-Tcq-Tcomb (Tpd=0時,Tclk-Tpd-Tcq-Tcomb的值最大,隨着時鍾負偏移的增大,建立時間的裕量會減小)
(2)保持時間、Tcomb、Tcq與Tpd之間的關系如下:
Thd+Thd_r=Tpd+Tcq+Tcomb (Thd_r>=0)
Tsu <= Tpd+Tcq+Tcomb (由於Thd_r>=0,隨着Tpd的增大,保持時間的裕量會增大)
結論:時鍾負偏移對建立時間不利,對保持時間有利。