20 ns kurulum süresi ve 0 ns tutma süresi ile X giriş sinyalli pozitif bir kenar tetiklemeli D flip flop düşünün. Çıktı ne olacak?
C, 40 ns'lik bir süreye sahip saat sinyalidir.
6. pozitif kenar sırasında, verilerin (veya X) 1'den 0'a çıkmadan önce 20 ns (kurulum süresi) için kararlı olmadığını görüyoruz, yani çıktı öngörülebilir değil, değil mi?
Bunu profesörüme sorduğumda, flip flopun çıktısının, burada 1 olan 20 ns'den önce (X) girişinin değeri olacağını söyledi.
Doğru mu?
Yanıtlar:
Flip-flopun kurulum süresi 20 ns ise, verinin saat kenarını yakalamadan en az 20ns önce kararlı olması gerektiği anlamına gelir. Benzer şekilde tutma süresi, bir saat kenarı göründükten sonra verilerin sabit kalması gereken süredir. Böylece birlikte, verilerin sabit kalması gereken bir "kurulum-tutma-penceresi" tanımlarlar.
Veriler bu pencerede değişirse / değişirse, çıktı tahmin edilemez veya yarıda kesilebilir.
Soru verileriniz, 6. saat kenarından önce kurulum penceresinde geçiş yapar, çıktının öngörülemez olduğu anlamına gelir.
Profesörünüz bitkileri kesmeli.
Veriler, kurulum süresi içinde değiştiğinden ve kurulum süresi, verilerin kararlı olması gereken saatten önceki minimum süre olduğundan, çıkışın sıfır mı yoksa bir mi olacağını söylemek mümkün değildir. Aslında, metastabil bir duruma girebilir ve salınabilir.
Veriler kurulum ve tutma süreleri arasında kararlıysa, D mandal üreticisi D mandalının çıktısının veri sayfasında olacağını söylediği gibi tahmin edilebilir olacağını garanti eder.
Tutma tutma penceresi sırasında veriler değişirse, çıktının katı 0 veya 1 olması muhtemeldir, ancak üretici hangisine ilişkin bir iddiada bulunmaz.
Sadece katı bir 0 veya 1 olması muhtemeldir, garanti edilmez. Çıktı metastabil olabilir. Bu, veri çıktısında belirtilen normal yayılma gecikmesinin ötesinde, bu çıkış tarafından çalıştırılan iki kapının 0 veya 1 olup olmadığı konusunda farklı kararlar verebileceği sınırlı ve öngörülemez bir ekstra zaman olabileceği anlamına gelir. Bu Kötü Bir Şeydir.
Giriş kurulum ve tutma süresi gereksinimlerini karşılıyorsa, çıktı esasen girişi yansıtmak için "garantilidir"; kurulum süresini ihlal ederse, dediğiniz gibi, davranış artık garanti edilmez veya tam olarak öngörülebilir değildir.
Profesörünüz, özellikle kurulum süresini flip-flop davranışının belirleyici bir açıklaması olarak yorumluyorsa, çıkış sinyalinin ne olacağına dair ifade edebileceği anlamında "muhtemelen bir çeşit" haklı olabilir, bir koşul kümesinden diğerine olası değişikliklerle birlikte minimum bir gereksinim yerine. Ama yorumunuz ve içgüdüleriniz gerçekten hedefleniyor. Kurulum ve tutma süreleri genellikle davranışın proses / gerilim / sıcaklık değişimleri arasında güvenilir bir şekilde tahmin edilebileceği min / maks değerlerini ifade etmek için kullanılır ve girdi bunları ihlal ettiğinde çıkış güvenilir bir şekilde tahmin edilemez .
Flip-flop genellikle girişten saat kenarının etkili olduğu noktaya kadar 20ns'ye kadar gecikmeye sahipse, çıkışın büyük olasılıkla girişin saat kenarından 20ns önce "etrafında" (en fazla) olduğu şey olması, profesörünüzün önerdiği gibi. Ancak aygıt için belirtilen tek şey , kurulum ve tutma süreleri karşılanırsa, çıktının girdiyi izleyeceğidir.
Yani her ikiniz de bir dereceye kadar haklı olabilirsiniz, ancak yorumunuz% 100 doğru, profesörünüzün cevabı sadece "muhtemelen" haklı ve cevabının ne kadar doğru olacağı - dediğin gibi - öngörülemeyen.
(Ve elbette pratik bir anlamda - akademik değil de - bu cevabı, sadece o saat döngüsünde çıktının "muhtemelen 1" olmasının kabul edilebilir olduğu ya da nerede olduğuna dair herhangi bir belirti olmadan kullanacağınız bir tasarımda kullanabilirsiniz. flip-flopun "bir süreliğine" metastabil duruma geçmesi için gerçek bir sonuç yoktu. Bu uygulamalar daha nadir olma eğilimindedir.)