FPGA常见笔试题精析----1

2019-07-15 23:28发布

题目:时钟周期为times New Roman">T,触发器D1的建立时间最大为T1max,最小为T1min。组合逻辑电路最大延迟为T2max,最小为T2min。问:触发器D2的建立时间T3和保持时间T4应满足什么条件?    首先说下建立时间和保持时间的定义。    建立时间(setup time)是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间,如果建立时间不够,数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器;保持时间(hold time)是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据稳定不变的时间, 如果保持时间不够,数据同样不能被打入触发器。  Tffpd:触发器输出的响应时间,也就是触发器的输出在clk时钟上升沿到来之后多长的时间内发生变化并且稳定,也可以理解为触发器的输出延时。  Tcomb:触发器的输出经过组合逻辑所需要的时间,也就是题目中的组合逻辑延迟。  Tsetup:建立时间  Thold:保持时间

  Tclk:时钟周期

  建立时间容限:相当于保护时间,这里要求建立时间容限大于等于0。

  保持时间容限:保持时间容限也要求大于等于0。



    由上图可知,建立时间容限=Tclk-Tffpd(max)-Tcomb(max)-Tsetup,根据建立时间容限≥0,也就是Tclk-Tffpd(max)-Tcomb(max)-Tsetup≥0,可以得到触发器D2的Tsetup≤Tclk-Tffpd(max)-Tcomb(max),由于题目没有考虑Tffpd,所以我们认为Tffpd=0,于是得到Tsetup≤T-T2max。


  由上图可知,保持时间容限+Thold=Tffpd(min)+Tcomb(min),所以保持时间容限=Tffpd(min)+Tcomb(min)-Thold,根据保持时间容限≥0,也就是Tffpd(min)+Tcomb(min)-Thold≥0,得到触发器D2的Thold≤Tffpd(min)+Tcomb(min),由于题目没有考虑Tffpd,所以我们认为Tffpd=0,于是得到Thold≤T2min。关于保持时间的理解就是,在触发器D2的输入信号还处在保持时间的时候,如果触发器D1的输出已经通过组合逻辑到达D2的输入端的话,将会破坏D2本来应该保持的数据。

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