第二章ASIC世诗班程和世剖肯桂触发器具有建立时间和保持时间的时序参数。建立时间是指在时钟有效作用之前,可靠地建立数据信号必须的时间;保持时间是指在时钟沿作用后,数据信号仍然需要保持稳定的时间。在图2.22中,ts、th分别为建立时间和保持时间。只有当建立时间和保持时间同时满足的情况下,数据才能得到正确的处理,反之,将导致错误的触发。
触发器的建立时间和保持时间通常被定义为时序电路的时序约束(Timing Constraints)条件。触发器的信号与时序关系如图2.22所示。一个典型的时序电路如图2.23所示。按照上述时序约束的标准来确定电路的最坏情况。
对于这个时序电路,可以找出影响建立时间和保持时间的两条信号通路,一条是数据通路,另一条是时钟通路。根据图2.23所示的触发器的时序特点,可以找到两种最坏的时序情况:第一种情况是数据通路取最大延时,同时时钟通路取最小延时;第二种情况和前一种相反,数据通路取最小延迟,时钟通路取最大延迟。
静态时序分析的算法是首先确定电路的两种最坏时序情况,要求在第一种情况下必须遵守建立时间的约束条件,也就是建立时间余量必须大于零;同时要求在第二种情况时不能违反保持时间的约束条件。这种算法也称为“最小-最大算法”(Min-Max算法)。静态时序分析采用路径寻迹和约束分析的方法,检查所有路径有无违反时序约束的情况,在此过程中不需要任何激励信号,因此速度快、验证充分。它能够找出电路中所有路径的时序错误。但是也正因为没有激励,使得静态分析器无从理解电路的功能,以至于会找出实际不存在的问题。
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对于时序电路的设计者来说,理解并正确应用建立时间和保持时间至关重要,因为这直接影响到电路的稳定性和可靠性。更多关于FPGA时序分析的信息可以参考FPGA建立时间和保持时间详解以及数字电路fpga asic设计入门之静态时序分析。
静态时序分析工具虽然在速度和验证方面有其优势,但仍需设计者结合实际电路情况进行判断和调整,以确保最终设计的正确性和效率。想要深入学习如何应用这些工具,可以查看时序模型建立的静态时序分析技术以及Astro工具的ASIC时序分析。
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