Время цикла между триггерами с задержкой

Поскольку это вопрос «домашнего задания», я дам лишь частичный ответ. Вы, кажется, застряли на том, как справиться с тем фактом, что два FF имеют разные часы.

Два FF управляются часами, которые имеют две разные задержки по сравнению с общими часами. Начните с рисования временной диаграммы:

           reference time
              |________________                  ________________
Clock     ____/                \________________/                \_________
              |
           -->| |<-- Delay1(min)
           -->| |  |<--Delay1(max)
              | |__|________________               ___________________
Clk(FF1)  ____|_/__/             \__\_____________/__/             \__\____
              |
           -->|  |<-- Delay2(min)
           -->|  |   |<--Delay2(max)
                 |___|_________________             _____________________
Clk(FF2)  _______/___/             \___\___________/___/             \___\_

Как вы можете видеть, между двумя часами существует значительный потенциальный перекос часов.

Вы должны рассмотреть два крайних случая:

• Задержка1 имеет минимальное значение, а Задержка2 — максимальное значение.
• Delay1 имеет максимальное значение, а Delay2 имеет минимальное значение.

Это может быть проще, если вы используете один из часов FF в качестве эталона, что позволяет вам напрямую отображать общий перекос между двумя FF. Вот что вы получите, если используете Clk(FF1) в качестве ссылки:

              reference time
                 |________________                  ________________
Clk(FF1)  _______/                \________________/                \______
                 |
            -->| |<-- Delay1(min)
         -->|  | |<--Delay1(max)
            |__|_|______________               ___________________
Clock     __/__/ |           \__\_____________/__/             \__\________
            |  | |
         -->|  |<-- Delay2(min)
            -->| |    |<--Delay2(max)
               |_|____|________________            _______________________
Clk(FF2)  _____/_|____/         \______\__________/______/          \_____\
                 |                                |
                 |<------ total path delay ------>|
                          from FF1 to FF2

Обратите внимание, что мы показываем минимальное значение Delay2 относительно самого раннего возможного фронта Clock, а максимальное значение — относительно самого последнего возможного фронта. Это показывает, что общий перекос между двумя часами FF равен сумме перекосов (разницы между минимальной и максимальной задержками) для Delay1 и Delay2.

При рассмотрении комбинаторного пути от FF1 к FF2 вам необходимо учитывать тот факт, что часы FF2 могут иметь значение Delay2(min)-Delay1(max) относительно часов FF1 самое раннее, и ваше время установки для FF2 должно быть относительным. к тому моменту времени. Соответствующее отношение имеет место при рассмотрении пути от FF2 к FF1.

Я надеюсь, что этого достаточно, чтобы вы начали.

Поскольку вы все еще, кажется, застряли, вот еще:

Общее правило состоит в том, что при рассмотрении пути FF1→CL1→FF2 тактовый сигнал в FF2 не может появиться раньше, чем сумма максимальных задержек, начиная с тактового сигнала в FF1, включая задержку тактового сигнала FF1 и установку. Время ФФ2. Материал, о котором я говорил выше, показывает, как эта общая задержка пути связана с тактовым периодом с двумя задержками.

Когда часы идентичны, вы можете сказать:

Tper(min) ≥ TpdFF1(max) + TpdCL1(max) + TsuFF2(max)

Когда их нет, нужно использовать более общую формулу:

Tclk(FF2) - Tclk(FF1) ≥ TpdFF1(max) + TpdCL1(max) + TsuFF2(max)

Зная, что самый ранний Tclk(FF2):

Tclk(FF2) - Tclk(FF1) = Tper12(min) - Delay1(max) + Delay2(min)

Вы можете комбинировать их вместе, чтобы получить:

Tper12(min) ≥ TpdFF1(max) + TpdCL1(max) + TsuFF2(max) + Delay1(max) - Delay2(min)

Точно так же, когда вы рассматриваете путь FF2 → CL2 → FF1, вы получаете аналогичную формулу:

Tper21(min) ≥ TpdFF2(max) + TpdCL2(max) + TsuFF1(max) + Delay2(max) - Delay1(min)

Окончательный ответ будет большим из этих двух значений.