《触发器涉及到的问题的一系列思考》由会员分享，可在线阅读，更多相关《触发器涉及到的问题的一系列思考（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、触发器涉及到的问题的一系列思考：建立时间：触发器在时钟沿来到前，其数据输入端的数据必须保持不变的时间 保持时间：触发器在时钟沿来到后，其数据输入端的数据必须保持不变的时间因为触发器内部数据的形成是需要一定的时间的，如果不满足建立和保持时间，触发器 将进入亚稳态，进入亚稳态后触发器的输出将不稳定，在 0 和 1 之间变化，这时需要经过 一个恢复时间，其输出才能稳定，但稳定后的值并不一定是你的输入值。这就是为什么要 用两级触发器来同步异步输入信号。这样做可以防止由于异步输入信号对于本级时钟可能 不满足建立保持时间而使本级触发器产生的亚稳态传播到后面逻辑中，导致亚稳态的传播。两级触发器可防止亚稳态传
2、播的原理：假设第一级触发器的输入不满足其建立保持时间， 它在第一个脉冲沿到来后输出的数据就为亚稳态，那么在下一个脉冲沿到来之前，其输出 的亚稳态数据在一段恢复时间后必须稳定下来，而且稳定的数据必须满足第二级触发器的 建立时间，如果都满足了，在下一个脉冲沿到来时，第二级触发器将不会出现亚稳态，因 为其输入端的数据满足其建立保持时间。 同步器有效的条件： 第一级触发器进入亚稳态后的恢复时间 + 第二级触发器的建立时间 Tmax+Tco+Tsetup（这种情况时给定了右边 这几个参数之后要你选择时钟频率） 如果考虑更细一点呢，即还要考虑时钟延迟 Tpd，时钟偏移 Tskew，甚至温度，电源 带来的影
3、响？那我就无能为力了！哈哈。 下面谈谈保持时间，说了这么多，可能又忘记前面的概念了，什么是保持时间：触发 器在时钟沿来到后，其数据输入端的数据必须保持不变的时间。首先要声明的是，一般的 设计当中，保持时间远没有建立时间来的重要。谈保持时间，就要考虑 Tmin 了，因为在 谈建立时间的时候是讨论怎么样延迟小来满足建立时间。而这里就是如果来得太快，也会 出问题。因为，保持时间的含义就是这个数据必须要经过这么长的时间处理，在这个时间 段里，不允许输入端有变化的信号，你如果来得太快，那么有可能触发器的输出将可能出 错（有可能触发器内部电容没有充放电完全） 。这样，因为第一个触发器输出的数据最快也 要
4、Tmin 到达，所以，保持时间要小于这个时间，也就是你要尽快处理。即 Thold 最长的组合路径延迟 + 典型的亚稳态恢复时间 + 触发器的 setup time。 根据以上几个数据确定你如何处理亚稳态信号 深入的探讨暂避。1、setup time 的意义：为什么 Data 需要在 Clock 到达之前到达？其实在实际的问题中，setup time 并不一定是大于零的，因为 Clock 到达时刻并不等同于 latch 的传输门 A 关闭的时刻（更何况这种关闭并不是绝对的和瞬间完成的） ，这之间有一个未知的延迟时间。为使问题简化，假设 Clock 的到达时刻为传输门 A 关闭、传输门 B 打开的
5、时刻。如果 Data 没有在这之前足够早的时刻到达，那么很有可能内部的 feedback 线路上的电压还没有达到足够使得 inv1 翻转的地步（因为 inv0 有延时，Data 有 slope，传输门 B 打开后原来的 Q 值将通过 inv2 迫使 feedback 保持原来的值） 。如果这种竞争的情况发生，Q 的旧值将有可能获胜，使 Q 不能够寄存住正确的 Data 值；当然如果 feedback 上的电压已经达到了足够大的程度也有可能在竞争中取胜，使得 Q 能够正确输出。如果 inv0、inv1 和 inv2 的延时较大（Data 的变化影响 feedback 和 Q 的时间越长） ，那么
6、为了保证正确性就需要更大的 setup time。所以在实际测量 setup time 的时候，需要选取工艺中最慢的 corner 进行仿真测量。2、 、hold time 的意义：为什么 Data 在 Clock 到达之后仍然要保持一段时间？和 setup time 的情况不一样，因为 Clock 到达时刻并不等同于 latch 的传输门 A 完全关闭的时刻。所以如果 Data 没有在 Clock 到达之后保持足够长的时间，那么很有可能在传输门 A 完全关闭之前 Data 就已经变化了，并且引起了 feedback 的变化。如果这种变化足够大、时间足够长的话，很有可能将 feedback从原
7、本正确的低电压拉到较高电压的电压。甚至如果这种错误足够剧烈，导致了 inv1 和 inv2 组成的keeper 发生了翻转，从而彻底改变了 Q 的正确值，就会导致输出不正确。当然，如果这种错误电压不是足够大到能够改变 keeper 的值，就不会影响到 Q 的正确输出。如果 inv0、inv1 和 inv2 的延时较小（Data 的变化影响 feedback 和 Q 的时间越短） ，那么为了保证正确性，就需要更大的 hold time。所以在实际测量 hold time 的时候，需要选取工艺中最快的 corner 进行仿真测量。有同步信号引发到跨域传送有牵扯到了握手和 FIFO 握手协议和 FIFO 作用处理诸如地址总线，数据总线，控制总线跨域传输的问题。什么情况下用握手协议？ 当几个电路不能预知相互的响应时间时，握手方法能让数字电路间实现有效的通信 什么情况下用 FIFO？ 许多情况下，数据在跨时钟域时要堆积起来，因此使用单个保持寄存器（见握手协议 中）无法完成工作。 例如，一种情况是某个传输电路猝发式传送数据，接收电路来不及采样。 另一种情况是接收电路采样速度超出发送电路发送数据的速度，但采样的数据宽度不 够。 或者是跨时钟域的数据传输
