建立時間和保持時間概念

2021-08-19 14:40:18 字數 1779 閱讀 6021

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)

是指在觸發器的時鐘訊號上公升沿到來以前,資料穩定不變的時間,如果建立時間不夠,資料將不能在這個時鐘上公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)  

是指在觸發器的時鐘訊號上公升沿到來以後,資料穩定不變的時間,如果保持時間不夠,資料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時鐘上公升沿到來之後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,這裡需要保證資料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範圍。

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:

在第乙個時鐘上公升沿,前邊的觸發器採集d1訊號,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訊號的高低,可以把它假定為乙個緩衝器)送到了d2介面上。在第二個時鐘上公升沿到來之前,d2資料線上的訊號要滿足穩定時間》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:

接著之前的時序圖繼續,在第二個時鐘上公升沿前邊觸發器採集到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麼tco+tcomb的延時,d2上原本的高電平在第二個時鐘上公升沿到來之後的穩定時間 > 第二個觸發器的保持時間。滿足了這個條件,後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範圍為:

(tclk - tco-max -  tsu) > tcomb > (th - tco-min)

建立時間和保持時間

概念 對於乙個數字系統而言,建立時間和保持時間可以說是基礎中的基礎,這兩個概念就像是數位電路的地基,整個系統的穩定性絕大部分都取決於是否滿足建立時間和保持時間。但是對於絕大部分包括我在內的初學者來說,建立時間和保持時間的理解一直都是乙個很大的困擾,儘管概念背得住,但是卻沒有理解這其中的精髓。這篇文章...

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 是指在觸發器的時鐘訊號上公升沿到來以前,資料穩定不變的時間,如果建立時間不夠,資料將不能在這個時鐘上公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...

建立時間和保持時間

1 模型分析 理解建立時間保持時間需要乙個模型,如下圖所示。圖 觸發器時鐘和資料模型 時鐘沿到來時取樣資料d,將採到的資料寄存下來,並輸出到q端,所以如果沒有新的時鐘沿到來,則q端輸出的一直是上次取樣的資料,每來乙個時鐘沿,取樣一次資料d。那麼分析這個建立時間和保持時間,我們分兩種情況,一種是clk...