建立時間與保持時間

1建立時間與保持時間建立時間〔Tsu：setuptime〕是指在時鐘沿到來之前數(shù)據(jù)從不穩(wěn)定到穩(wěn)定所需的時間，如果建立的時間不滿足要求那么數(shù)據(jù)將不能在這個時鐘上升沿被穩(wěn)定的打入觸發(fā)器；保持時間〔Th：holdtime〕是指數(shù)據(jù)穩(wěn)定后保持的時間，如果保持時間不滿足要求那么數(shù)據(jù)同樣也不能被穩(wěn)定的打入觸發(fā)器。建立與保持時間的簡單示意圖如下列圖1所示。圖1保持時間與建立時間的示意圖在FPGA設(shè)計(jì)的同一個模塊中常常是包含組合邏輯與時序邏輯，為了保證在這些邏輯的接口處數(shù)據(jù)能穩(wěn)定的被處理，那么對建立時間與保持時間建立清晰的概念非常重要。下面在認(rèn)識了建立時間與保持時間的概念上思考如下的問題。圖2同步設(shè)計(jì)中的一個根本模型幅寒殺圖2薯為統(tǒng)京一采誓用一柳個時丘鐘的慧同步濃設(shè)計(jì)響中一嬸個基木本的俗模型擠。圖感中T睡co曉是觸序發(fā)器典的數(shù)糠據(jù)輸都出的換延時否；T脈de傅la辜y是鐘組合盜邏輯服的延腐時；裕Ts林et絡(luò)up座是觸喊發(fā)器升的建靜立時株間；貼Tp挖d為隔時鐘界的延笨時。桑如果賤第一冤個觸盲發(fā)器艘D1帆建立惰時間凈最大身為T論1m便ax垮，最脊小為弄T1錯mi膨n，凈組合殿邏輯旗的延隸時最崗大為延T2曠ma械x，漠最小波為T己2m唯in魔。問扁第二費(fèi)個觸骨發(fā)器之D2找立時墊間T魚3與最保持交時間飼T4劇應(yīng)該稍滿足污什么工條件蓮，或利者是洋知道戒了T斗3與倡T4框那么牙能容嚷許的茄最大選時鐘貌周期老是多跨少。砌這個挨問題昂是在舒設(shè)計(jì)燒中必桃須考返慮的煮問題慣，只默有弄粥清了低這個俘問題繪才能參保證慎所設(shè)含計(jì)的聚組合決邏輯冶的延吉時是伍否滿貴足了博要求慌。兼拴府下面咐通過逝時序洋圖來達(dá)分析肯：設(shè)旨第一見個觸戴發(fā)器紀(jì)的輸禾入為塘D1灘，輸劃出為封Q1鏡,第攝二個傾觸發(fā)貴器的怕輸入革為D面2，肅輸出攤為Q竭2；客餡枝時鐘筑統(tǒng)一嚼在上勾升沿貓進(jìn)行倦采樣夢，為劃了便喉于分間析我?guī)冇懼胝搩砂捣N情擦況即適第一丈：假唐設(shè)時拼鐘的倡延時老Tp蒸d為貝零，陽其實(shí)植這種誦情況制在F早PG支A設(shè)乒計(jì)中窮是?？食M襯足的速，由殖于在肯FP喚GA古設(shè)計(jì)漁中一拜般是貝采用沸統(tǒng)一讓的系刪統(tǒng)時抽鐘，繪也就詠是利椒用從練全局璃時鐘攀管腳通輸入奮的時淋鐘，厭這樣姿在內(nèi)掠部時宜鐘的撲延時景完全投可以漲忽略穴不計(jì)噸。這東種情喚況下丸不必價考慮悔保持寶時間卷，因魔為每現(xiàn)個數(shù)紫據(jù)都羅是保我持一命個時偏鐘節(jié)稱拍同緞時又歐有線樣路的喝延時壓，也炕就是物都是掛基于艱CL悼OC挪K的搭延遲上遠(yuǎn)小去于數(shù)勸據(jù)的棄延遲凈根底襪上，卸所以蹲保持辣時間泳都能啄滿足季要求材，重化點(diǎn)是郊要關(guān)斤心建椅立時旨間，錘此時潮如果茶D2居的建匠立時墓間滿泉足要訂求那搜么時鹿序圖本應(yīng)該恒如圖隸3所雷示。尤辭從圖溉中可采以看獨(dú)出如拉果：沒T-呀Tc勵o-執(zhí)Td董el等ay房>T沙3費(fèi)即：顏T硬de聚la釣y<出T未-T寧co仍-T宗3昂那么謎就滿牌足了潮建立輛時間豪的要播求，據(jù)其中紀(jì)T為泄時鐘醬的周艷期，任這種屑情況蹈下第柏二個票觸發(fā)鈴器就會能在兵第二精個時啟鐘的耽升沿過就能盛穩(wěn)定貪的采棚到D段2，席時序閥圖如苗圖3女所示看。辜圖3綢符孩合要奧求的觸時序靠圖昏啟喝如果枯組合課邏輯俊的延塑時過隔大使讓得T扣-T唱co對-T濃de望la翻y<規(guī)T3岡那么包將不荷滿足央要求梯，第葬二個不觸發(fā)隸器就球在第誼二個絹時鐘竭的升戶沿將斬采到販的是默一個精不定禽態(tài)，紐如圖館4所掉示。填那么墾電路增將不攏能正舞常的擴(kuò)工作穩(wěn)。掙圖4拿組梢合邏顏輯的載延時示過大題時序詠不滿遲足要陰求銷計(jì)畢從而超可以港推出麻T-挖Tc墾o-嘩T2協(xié)ma燈x>毀＝T帽3極這也芳就是妻要求滿的D糊2的筆建立再時間葡。芳遮里從上女面的意時序史圖中悉也可驢以看飛出，瑞D2憑的建捎立時拆間與坦保持砍時間拒與D廢1的斬建立去與保蚊持時某間是腔沒有框關(guān)系匪的，驚而只骨和D傾2前甚面的漠組合剩邏輯嘴和D坑1的釣數(shù)據(jù)恰傳輸濱延時屢有關(guān)卸，這駕也是浩一個凈很重法要的睡結(jié)論碌。說橡明了練延時炭沒有集疊加某效應(yīng)牧。粘初迅第二梁種情途況如聽果時道鐘存鎖在延蓬時，瓶這種除情況糊下就瞧要考唇慮保窯持時顆間了微，同嘴時也嘩需要狠考慮愧建立翼時間卸。時襖鐘出蛾現(xiàn)較辨大的默延時狐多是于采用使了異頓步時燒鐘的拘設(shè)計(jì)麻方法夏，這洽種方斜法較核難保紫證數(shù)執(zhí)據(jù)的粥同步最性，攻所以桂實(shí)際舍的設(shè)言計(jì)中牙很少附采用苦。此賭時如刷果建爪立時稈間與想保持麻時間蘋都滿糞足要釀求那茅么輸衫出的使時序桑如圖暈5所卡示。滴圖5幅時烏鐘存某在延您時但惱滿足露時序繞那狠從圖蕉5中匆可以國容易淡的看于出對棒建立喉時間桶放寬集了T資pd茅，所踏以D把2的叢建立渡時間廢需滿烏足要抬求：叛Tp續(xù)d＋顛T-愧Tc吧o-訪T2叔ma臣x>賢＝T領(lǐng)3殖格狠由于理建立蝴時間旦與保語持時幼間的玉和是奔穩(wěn)定跟的一凈個時徑鐘周惑期，程如果著時鐘毅有延推時，墓同時究數(shù)據(jù)罪的延呢時也幼較小醒那么滔建立峽時間谷必然副是增哭大的往，保鈴持時恰間就促會隨息之減羊小，財(cái)如果著減小饒到不備滿足勻D2銳的保鈴持時倆間要編求時漿就不眉能采符集到振正確端的數(shù)傭據(jù)，筒如圖式6所慌示。責(zé)身賓這時饑即T助－〔底Tp赴d+三T－祝Tc略o-許T2獎mi象n〕匠<T館4,賓就不浙滿足杠要求改了，醫(yī)所以悔D2奏的保狹持時靈間應(yīng)不該為成：魄T－積〔T貢pd深+T嗎－T峽co損-T甲2m灑in旨〕>驕＝T徹4剪即T埋co洞＋T威2m抗in迷-T興pd朱>＝炭T4侍看辟從上潑式也管可以蜘看出枕如果隙Tp次d＝周0也鞋就是失時鐘凍的延尾時為地0那甩么同朋樣是浙要求掙Tc賢o＋令T2截mi碗n>磁T4尸，但洽是在膠實(shí)際吹的應(yīng)瞧用中絞由于防T2婦的延艱時也瞇就是加線路只的延各時遠(yuǎn)動遠(yuǎn)大呀于觸座發(fā)器算的保新持時飾間即光T4獄所以有不必聽要關(guān)傻系保歷持時周間。幼圖6犁時私鐘存葛在延炒時且販保持憐時間己不滿規(guī)足要拴求毫搭分綜上爽所述召，如明果不額考慮絕時鐘僅的延妻時那菊么只天需關(guān)麗心建艱立時水間，遞如果覺考慮質(zhì)時鐘亡的延哭時那鐵么更啄需關(guān)摧心保劃持時受間。智下面吹將要雨分析姑在F等PG墨A設(shè)歸計(jì)中減如何較提高軍同步捆系統(tǒng)蛛中的品工作飲時鐘原?？钊缱旌翁嶙痈咄瑝静较禎嵔y(tǒng)中就的工理作時英鐘秤肢唱從上典面的緒分析洲可以帆看出慢同步煌系統(tǒng)恭時對餅D2寫建立屋時間礙T3伴的要澡求為罷：蟲T-他Tc掀o-梅T2醬ma例x>酬＝T博3足跳謊所以命很容蜓易推自出T貪>＝想T3艦+T酷co頸+T兵2m添ax得,其敞中T要3為咬D2諷的建魄立時渠間T震se張t，土T2榴為組迅合邏舞輯的雖延時孕。在遭一個瀉設(shè)計(jì)系中T壓3和踩Tc諒o都腳是由印器件冒決定將的固蝴定值烏，可飼控的破也只尊有T逝2也售就時肌輸入詞端組靜合邏睛輯的暈延時豈，所雁以通酷過盡政量來額減小醒T2薪就可蘆以提慈高系隱統(tǒng)的壩工作葛時鐘胡。為標(biāo)了達(dá)種到減品小T始2在什設(shè)計(jì)貍中可讀以用雙下面戀不同澡的幾疏種方州法綜蠅合來飲實(shí)現(xiàn)蹄。屠通過推改變斷走線怨的方逼式來哪減小尾延時腳必欄以a序lt圍er遭a的泄器件邁為例抄，我濤們在唇qu擊ar遼tu半s里譯面的細(xì)ti澆mi亂ng付c須lo繪su禿re摔f啦lo家or解pl坊an票可以乓看到慨有友很多踐條條谷塊塊光，我霸們可知以將儲條條灑塊塊勁按行俊和按丑列分蕉，每孔一個奮條塊來代表躬1個濾LA紐B，刑每個圾LA交B里凡有因8個棚或者美是1彩0個昨LE庫。它筐們的院走線建時延砍的關(guān)代系如島下：壤同一糞個L職AB丸中〔宗最快誠〕嬌<嶄同列返或者辰同行完<叫不澡同行周且不鞠同列哄。掙我們競通過仰給綜郵合器皮加適五當(dāng)?shù)拇嗉s束踏〔約遷束要學(xué)適量棉，一側(cè)般以吳加5捐%裕粗量較輪為合岡適，仆比方康電路把工句作在歐10瞎0M棄hz委，那么災(zāi)加約水束加散到1剪05捧Mh此z就作可以浩了，訂過大共的約價束效筑果反地而不責(zé)好，餡且極憶大增棉加綜易合時侍間〕聾可以算將相大關(guān)的忌邏輯義在布切線時款盡量鞏布的燭靠近病一點(diǎn)總，從捉而減黑少走鏡線的供時延駕?？谕ò走^拆建分組摩合邏或輯的燃方法到來減亭小延舍時處蕩跑由于項(xiàng)一般役同步壞電路優(yōu)都不回止一包級鎖算存〔愁如圖論8〕嗽，而銹要使葬電路陷穩(wěn)定泰工作遠(yuǎn)，時條鐘周航期必汽須滿框足最咐大延硬時要機(jī)求，聰縮短籠最長哭延時師路徑環(huán)，才到可提糞高電升路的厲工作序頻率尋。如律圖7填所示驚：我澤們可均以將心較大蘭的組寧合邏夕輯分路解為耐較小論的幾卵塊，蓋中間穗插入次觸發(fā)炸器，鏈這樣噸可以彼提高益電路陸的工究作頻也率。徒這也征是所形謂歡“屯流水?dāng)?shù)線甘〞朋〔p露ip鳳el怕in院in脅g〕帽技術(shù)組的基測本原箭理。卡腹往對于哲圖8幕的上奴半部哪分，辟它時辮鐘頻著率受掉制于待第二拴個較翼大的址組合屆邏輯撒的延隙時，歲通過顯適當(dāng)定的方糞法平溝均分宮配組夾合邏烈輯，插可以疤防止?jié)O在兩志個觸滲發(fā)器將之間趴出現(xiàn)懇過大監(jiān)的延陶時，糞消除爽速度搭瓶頸各。宴圖7括分泄割組蘋合邏寫輯石圖8珠轉(zhuǎn)徑移組莫合邏產(chǎn)輯椅那郊么在需設(shè)計(jì)兇中如微何拆仙分組溪合邏攤輯呢叉，更創(chuàng)好的椅方法線要在判實(shí)踐德中不軍斷的獸積累輝，但捕是一莊些良懂好的址設(shè)計(jì)姿思想盟和方宮