Минимальный тактовый период с момента установки и время удержания

Я нашел несколько разных ответов на вопрос о том, как настройка и время удержания триггеров влияют на минимальное время между двумя нарастающими фронтами тактовых импульсов.

  1. tclock >= задержка распространения + tsetup + thold
  2. tclock >= задержка распространения + tsetup
  3. tclock >= задержка распространения + Max(tsetup, thold)

Кто из них прав? Насколько я понимаю, это должна быть первая версия, но я нашел несколько ответов, в которых говорится, что время удержания не меняет тактовую частоту.

Большинство триггеров имеют минимальную тактовую частоту 0 Гц.
Ах, мой плохой, я думал о минимальном периоде часов.

Ответы (2)

Неопределенность возникает из-за того, что выполнение требования по времени удержания зависит от задержки распространения.

Если вы предполагаете, что задержка распространения FF всегда больше, чем время удержания, то задержка распространения гарантирует соблюдение времени удержания и tclock >= tprop + tsetup.

Было бы необычно, если бы задержка распространения FF была короче, чем время удержания.

Конечно, есть дополнительные сложности, вызванные тем фактом, что задержка распространения, настройка и удержание изменяются в зависимости от напряжения и температуры, и вам необходимо учитывать расхождение между тактовыми импульсами в исходном и целевом FF.

Так что это больше похоже на: tpropagation > thold AND tclock >= tprop + tsetup?
Да. В необычном случае tprop < thold вам нужно будет добавить задержку к выходу FF, что эффективно увеличит tprop.
«Двусмысленность возникает из-за того, что выполнение требования по времени удержания зависит от задержки распространения». Только если Q FF участвует в изменении состояния входа D. Это важное различие в некоторых случаях анализа.
@MichaelKaras Если FF не влияет на вход D целевого FF, то нет причин для его подключения. Его можно было бы логически исключить. Имеет ли значение состояние FF в конкретном тактовом цикле, не имеет значения, если предположить, что оно имеет значение в одном или нескольких тактов. Конечно, в зависимости от логики между выходом Q и входом D задержка распространения может зависеть от состояния системы. Возможно, это ваша точка зрения?
@ crj11 - Если вы прочитаете мой ответ, вы сможете понять мою точку зрения. Когда вы говорите, что есть «целевой FF», то это распространяет анализ на систему FF, а затем распространяет его на вторую часть моего ответа. Одиночный анализ FF может вступить в игру при работе с некоторой схемой, где FF синхронизируются независимо от фронтов асинхронных сигналов, в отличие от обычной схемы синхронизации.

Если триггер анализируется строго сам по себе в отношении входов CLK и D, то минимальный тактовый период приближается к сумме времени установки t и времени удержания t . Задержка распространения имеет значение только в том случае, если выходы триггера определяют следующее состояние входа D.

Теперь, с учетом сказанного, большинство анализируемых систем будут иметь массив из нескольких триггеров, каждый из которых имеет свои входы CLK, подключенные к общему источнику синхронизации. Кроме того, выходы различных флопов будут каким-то образом взаимосвязаны, возможно, включая другую комбинаторную логику, для определения следующих значений состояния для входов D флопов. В этом случае необходимо, чтобы задержка распространения всегда включалась в анализ, и эта задержка должна включать больше, чем просто задержку триггера от CLK до Q. Должна быть добавлена ​​дополнительная задержка дополнительных комбинаторных логических путей, а в случае очень высокоскоростных часов также должна быть добавлена ​​задержка сигналов по маршрутизирующим путям.

При анализе типа конечного автомата или системного уровня для минимального тактового периода задержки всех триггеров обычно рассматриваются как одни и те же характеристики для наихудшего случая, поэтому каждый путь через логическое дерево не нужно вычислять отдельно. Это также является причиной того, что схема надежной логики всегда должна быть синхронной по отношению к общему источнику тактовых импульсов, чтобы анализ можно было ограничить поведением тактовых импульсов.