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关于建立时间(setup time)保持时间(hold time)以及时序的一些问题集合

关于建立时间(setup time)保持时间(hold time)以及时序的一些问题集合
关于建立时间(setup time)保持时间(hold time)以及时序的一些问题集合

建立时间和保持时间

giltch1.jpg

图1

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。

如图1 。

数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求,当然在一些情况下,建立时间和保持时间的值可以为零。

QUOTE:

DC,建立时间不满足,只能重新综合设计,并以违例路径为目标进行优化,以及对涉及到违例的组合逻辑以及子模块加紧约束。

保持时间不满足,可在布图前或者布图后再修改这些违例,通常布图后再修改。因为布图前综合,时序分析采用统计线载模型,在布局前修正保持时间违例可能会导致布图后建立时间违例。

QUOTE:

1、setup time的意义:为什么Data需要在Clock到达之前到达?

其实在实际的问题中,setup time并不一定是大于零的,因为Clock到达时刻并不等同于latch的传输门A关闭的时刻(更何况这种关闭并不是绝对的和瞬间完成的),这之间有一个未知的延迟时间。

为使问题简化,假设Clock的到达时刻为传输门A关闭、传输们B打开的时刻。如果Data没有在这之前足够早的时刻到达,那么很有可能内部的feedback线路上的电压还没有达到足够使得inv1翻转的地步(因为inv0有延时,Data有slope,传输门B打开后原来的Q值将通过inv2迫使feedback保持原来的

值)。如果这种竞争的情况发生,Q的旧值将有可能获胜,使Q不能够寄存住正确的Data值;当然如果feedback上的电压已经达到了足够大的程度也有可能在竞争中取胜,使得Q能够正确输出。

如果inv0、inv1和inv2的延时较大(Data的变化影响feedback和Q的时间越长),那么为了保证正确性就需要更大的setup time。所以在实际测量setup time的时候,需要选取工艺中最慢的corner进行仿真测量。

2、、hold time的意义:为什么Data在Clock到达之后仍然要保持一段时间?

和setuptime的情况不一样,因为Clock到达时刻并不等同于latch的传输门A完全关闭的时刻。所以如果Data没有在Clock到达之后保持足够长的时间,那么很有可能在传输门A完全关闭之前Data就已经变化了,并且引起了feedback的变化。如果这种变化足够大、时间足够长的话,很有可能将feedback 从原本正确的低电压拉到较高电压的电压。甚至如果这种错误足够剧烈,导致了inv1和inv2组成的keeper 发生了翻转,从而彻底改变了Q的正确值,就会导致输出不正确。当然,如果这种错误电压不是足够大到能够改变keeper的值,就不会影响到Q的正确输出。

如果inv0、inv1和inv2的延时较小(Data的变化影响feedback和Q的时间越短),那么为了保证正确性,就需要更大的hold time。所以在实际测量hold time的时候,需要选取工艺中最快的corner进行仿真测量。

QUOTE:

时钟周期为T,触发器D1的时钟沿到来到触发器Q变化的时间Tco(CLK--Q)最大为T1max,最小为T1min,逻辑组合电路的延迟时间最大为T2max,最小为T2min,问触发器D2的建立时间和保持时间。

最终答案:T3setup

maxbird:D2的保持时间就是时钟沿到来之后,D2的数据输入端要保持数据不变的时间,这个时间是由D1和D2之间的组合逻辑时延决定的。例如:假设D1和D2之间的组合逻辑时延为2ns,时钟周期为10ns,这意味着在时钟沿来到后,D1输出的新数据要过2ns才会到达D2的数据输入端,那么在这2ns内,D2的数据输入端保持的还是上一次的旧数据,其值不会立即更新,假设D2的最小保持时间为3ns,这意味时钟沿到来后,D2的数据输入端的值在3ns内不能有变化,回到问题的关键,由于D1在时钟沿到来后的输出结果,经过2ns 的组合逻辑延时便到达了D2的输入端,而D2要求在时钟沿到来后的3ns内其输入端的值

不能改变,这样D2的保持时间就得不到满足,所以D2的保持时间必须小于等于2ns。至于说T2min为0时的情况,其实T2min是永远不能为0的,即使是一根导线其时延也是不可能为0的,这就是为什么移位寄存器的两个触发器之间连的只是一根导线,导线后端触发器的保持时间却还是可以满足的原因,其实移位寄存器中触发器的保持时间可以看成是小于等于其间导线的时延。

建立时间:触发器在时钟沿来到前,其数据输入端的数据必须保持不变的时间;保持时间:触发器在时钟沿来到后,其数据输入端的数据必须保持不变的时间。

因为触发器内部数据的形成是需要一定的时间的,如果不满足建立和保持时间,触发器将进入亚稳态,进入亚稳态后触发器的输出将不稳定,在0和1之间变化,这时需要经过一个恢复时间,其输出才能稳定,但稳定后的值并不一定是你的输入值。这就是为什么要用两级触发器来同步异步输入信号。这样做可以防止由于异步输入信号对于本级时钟可能不满足建立保持时间而使本级触发器产生的亚稳态传播到后面逻辑中,导致亚稳态的传播。两级触发器可防止亚稳态传播的原理:假设第一级触发器的输入不满足其建立保持时间,它在第一个脉冲沿到来后输出的数据就为亚稳态,那么在下一个脉冲沿到来之前,其输出的亚稳态数据在一段恢复时间后必须稳定下来,而且稳定的数据必须满足第二级触发器的建立时间,如果都满足了,在下一个脉冲沿到来时,第二级触发器将不会出现亚稳态,因为其输入端的数据满足其建立保持时间。同步器有效的条件:第一级触发器进入亚稳态后的恢复时间+ 第二级触发器的建立时间< = 时钟周期。(编者注:maxbird在该部分详细说明了建立时间和保持时间的概念,以及如果不满足二者可能导致的亚稳态的传播。注意这里说的建立时间和保持时间都是针对时钟而言的,在进行时序约束时所指的就是这种,而很多网友以前学习的建立时间保持时间的概念是针对信号而言的,所指的对象不同,分析出来的结论完全相反,一定注意不要混淆。)

lh1688:不考虑CLOCK SKEW情况下。D2的建立时间要求:Tco1+T1(logic delay)+Tsetup2 < Tc(CLOCK周期) 。那么Tsetup2 < Tc(CLOCK 周期) -(Tco1+T1)。这个应该比较容易理解。相对的保持时间实际就是路径的总延时(Tco1+T1)。保持时间Thold2 < (Tco1+T1)。

建立时间与保持时间概述(EETOP)

关于建立时间和保持时间,如下图普及一下基础知识

先:

其中Tcq 触发器时钟到数据输出的延时,Tcd 时钟的延时参数Tpd 组合逻辑的延时,Tsetup 触发器的保持时间。

因为数据到达触发器的时间至少要比时钟沿早一个建立时间,则有

Tcq+Tpd+Tsetup+T,建立时间裕量=T时钟周期+Tcd,由于T建立时间裕量>0。

所以要求的最小时钟周期即为T=Tcq+Tpd+Tsetup-Tcd

时钟周期为T,触发器D1的时钟沿到来到触发器Q变化的时间Tco(CLK--Q)最大为T1max,最小为T1min,逻辑组合电路的延迟时间最大为T2max,最小为T2min,问触发器D2的建立时间和保持时间。

该题最终答案:T3setup< FONT>

maxbird:D2的保持时间就是时钟沿到来之后,D2的数据输入端要保持数据不变的时间,这个时间是由D1和D2之间的组合逻辑时延决定的。例如:假设D1和D2之间的组合逻辑时延为2ns,时钟周期为10ns,这意味着在时钟沿来到后,D1输出的新数据要过2ns才会到达D2的数据输入端,那么在这2ns内,D2的数据输入端保持的还是上一次的旧数据,其值不会立即更新,假设D2的最小保持时间为3ns,这意味时钟沿到来后,D2的数据输入端的值在3ns内不能有变化,回到问题的关键,由于D1在时钟沿到来后的输出结果,经过

2ns的组合逻辑延时便到达了D2的输入端,而D2要求在时钟沿到来后的3ns内其输入端的值不能改变,这样D2的保持时间就得不到满足,所以D2的保持时间必须小于等于2ns。至于说T2min为0时的情况,其实T2min是永远不能为0的,即使是一根导线其时延也是不可能为0的,这就是为什么移位寄存器的两个触发器之间连的只是一根导线,导线后端触发器的保持时间却还是可以满足的原因,其实移位寄存器中触发器的保持时间可以看成是小于等于其间导线的时延。

建立时间:触发器在时钟沿来到前,其数据输入端的数据必须保持不变的时间;保持时间:触发器在时钟沿来到后,其数据输入端的数据必须保持不变的时间。如下图:

因为触发器内部数据的形成是需要一定的时间的,如果不满足建立和保持时间,触发器将进入亚稳态,进入亚稳态后触发器的输出将不稳定,在0和1之间变化,这时需要经过一个恢复时间,其输出才能稳定,但稳定后的值并不一定是你的输入值。这就是为什么要用两级触发器来同步异步输入信号。这样做可以防止由于异步输入信号对于本级时钟可能不满足建立保持时间而使本级触发器产生的亚稳态传播到后面逻辑中,导致亚稳态的传播。两级触发器可防止亚稳态传播的原理:假设第一级触发器的输入不满足其建立保持时间,它在第一个脉冲沿到来后输出的数据就为亚稳态,那么在下一个脉冲沿到来之前,其输出的亚稳态数据在一段恢复时间后必须稳定下来,而且稳定的数据必须满足第二级触发器的建立时间,如果都满足了,在下一个脉冲沿到来时,第二级触发器将不会出现亚稳态,因为其输入端的数据满足其建立保持时间。同步器有效的条件:第一级触发器进入亚稳态后的恢复时间 + 第二级触发器的建立时间 < = 时钟周期。

maxbird在该部分详细说明了建立时间和保持时间的概念,以及如果不满足二者可能导致的亚稳态的传播。注意这里说的建立时间和保持时间都是针对时钟而言的,在进行时序约束时所指的就是这种,而很多网友以前学习的建立时间保持时间的概念是针对信号而言的,所指的对象不同,分析出来的结论完全相反,一定注意不要混淆。

不考虑CLOCK SKEW情况下。D2的建立时间要求:Tco1+T1(logic delay)+Tsetup2

不考虑CLOCKSKEW情况下。D2的建立时间要求:Tco1+T1(logic delay)+Tsetup2 < Tc (CLOCK 周期) 。那么Tsetup2 < Tc(CLOCK 周期)-(Tco1+T1)。这个应该比较容易理解。相对的保持时间实际就是路径的总延时(Tco1+T1)。保持时间Thold2 <(Tco1+T1)。

QUOTE:

你说的保持时间应该指的是输入引脚的保持时间:

tH=+-

如果你正确设置了convert_clk 和out_clk的时序分析参数,在时序分析报告中应该看到满足时序要求的结果:Clock Setup :'convert_clk'、Clock Hold :'convert_clk'。

你说的负值未必就不好,对于th、tsu来说,负值是好的。如果你在时序设置中指定了期望值的话,用期望值减去实际值,得到的是你的余量(slack)。只有slack是正值,才是好的结果。

如果你现在还没有分配引脚,并且不准备把设计用于实际系统的话,你可以暂时不关心th、tsu。但是一定要设置和分析你的时钟信号。

负的setup 和hold time 还是比较好理解的。

讨论一下setup time violation 的形成---因为信号比clock 后到达DFF,或者说到达的时间太晚了,这个时候这个DFF就没有办法采样到这个信号,于是就出现了setup slak。

那么,假设你对这一个DFF做优化,你会怎么做?---打包这个DFF,假设为DFFA。在DFFA 中把clock加delay,再连接到原DFF。这样你的信号就可以走的慢一点,慢到比clock还慢都没有问题---而这个时候setup time就被你给优化到负的值了。同样的可以解释负的hold time。

下面这个来自:https://www.doczj.com/doc/5813097055.html,/tanghtctc/195716/message.aspx

时钟是整个电路最重要、最特殊的信号,系统内大部分器件的动作都是在时钟的跳变沿上进行, 这就要求时钟信号时延差要非常小,否则就可能造成时序逻辑状态出错;因而明确FPGA 设计中决定系统时钟的因素,尽量较小时钟的延时对保证设计的稳定性有非常重要的意义。建立时间与保持时间

建立时间(Tsu:set uptime)是指在时钟沿到来之前数据从不稳定到稳定所需的时间,如果建立的时间不满足要求那么数据将不能在这个时钟上升沿被稳定的打入触发器;保持时间(Th:holdtime)是指数据稳定后保持的时间,如果保持时间不满足要求那么数据同样也不能被稳定的打入触发器。建立与保持时间的简单示意图如下图1所示。

图1 保持时间与建立时间的示意图

在FPGA设计的同一个模块中常常是包含组合逻辑与时序逻辑,为了保证在这些逻辑的接口处数据能稳定的被处理,那么对建立时间与保持时间建立清晰的概念非常重要。下面在认识了建立时间与保持时间的概念上思考如下的问题。

图2 同步设计中的一个基本模型

图2为统一采用一个时钟的同步设计中一个基本的模型。图中Tco是触发器的数据输出的延时;Tdelay是组合逻辑的延时;Tsetup是触发器的建立时间;Tpd为时钟的延时。如果第一个触发器D1建立时间最大为T1max,最小为T1min,组合逻辑的延时最大为T2max,最小为T2min。问第二个触发器D2立时间T3与保持时间T4应该满足什么条件,或者是知道了T3与T4那么能容许的最大时钟周期是多少。这个问题是在设计中必须考虑的问题,只有弄清了这个问题才能保证所设计的组合逻辑的延时是否满足了要求。

下面通过时序图来分析:设第一个触发器的输入为D1,输出为Q1,第二个触发器的输入为D2,输出为Q2;

时钟统一在上升沿进行采样,为了便于分析我们讨论两种情况即第一:假设时钟的延时Tpd为零,其实这种情况在FPGA设计中是常常满足的,由于在FPGA设计中一般是采用统一的系统时钟,也就是利用从全局时钟管脚输入的时钟,这样在内部时钟的延时完全可以忽略不计。这种情况下不必考虑保持时间,因为每个数据都是保持一个时钟节拍同时又有线路的延时,也就是都是基于CLOCK的延迟远小于数据的延迟基础上,所以保持时间都能满足要求,重点是要关心建立时间,此时如果D2的建立时间满足要求那么时序图应该如图3所示。

从图中可以看出如果:

T-Tco-Tdelay>T3

即:Tdelay< T-Tco-T3

那么就满足了建立时间的要求,其中T为时钟的周期,这种情况下第二个触发器就能在第二个时钟的升沿就能稳定的采到D2,时序图如图3所示。

图3 符合要求的时序图

如果组合逻辑的延时过大使得T-Tco-Tdelay

那么将不满足要求,第二个触发器就在第二个时钟的升沿将采到的是一个不定态,如图4所示。那么电路将不能正常的工作。

图4 组合逻辑的延时过大时序不满足要求

从而可以推出

T-Tco-T2max>=T3

这也就是要求的D2的建立时间。

从上面的时序图中也可以看出,D2的建立时间与保持时间与D1的建立与保持时间是没有关系的,而只和D2前面的组合逻辑和D1的数据传输延时有关,这也是一个很重要的结论。说明了延时没有叠加效应。

第二种情况如果时钟存在延时,这种情况下就要考虑保持时间了,同时也需要考虑建立时间。时钟出现较大的延时多是采用了异步时钟的设计方法,这种方法较难保证数据的同步性,所以实际的设计中很少采用。此时如果建立时间与保持时间都满足要求那么输出的时序如图5所示。

图5 时钟存在延时但满足时序

从图5中可以容易的看出对建立时间放宽了Tpd,所以D2的建立时间需满足要求:Tpd+T-Tco-T2max>=T3

由于建立时间与保持时间的和是稳定的一个时钟周期,如果时钟有延时,同时数据的延时也较小那么建立时间必然是增大的,保持时间就会随之减小,如果减小到不满足D2的保持时间要求时就不能采集到正确的数据,如图6所示。

这时即T-(Tpd+T-Tco-T2min)=T4 即Tco+T2min-Tpd>=T4

从上式也可以看出如果Tpd=0也就是时钟的延时为0那么同样是要求Tco+

T2min>T4,但是在实际的应用中由于T2的延时也就是线路的延时远远大于触发器的保持时间即T4所以不必要关系保持时间。

图6 时钟存在延时且保持时间不满足要求

综上所述,如果不考虑时钟的延时那么只需关心建立时间,如果考虑时钟的延时那么更需关心保持时间。下面将要分析在FPGA设计中如何提高同步系统中的工作时钟。

如何提高同步系统中的工作时钟

从上面的分析可以看出同步系统时对D2建立时间T3的要求为:

T-Tco-T2max>=T3

所以很容易推出T>=T3+Tco+T2max,其中T3为D2的建立时间Tset,T2为组合逻辑的延时。在一个设计中T3和Tco都是由器件决定的固定值,可控的也只有T2也就时输入端组合逻辑的延时,所以通过尽量来减小T2就可以提高系统的工作时钟。为了达到减小T2在设计中可以用下面不同的几种方法综合来实现。

通过改变走线的方式来减小延时

以altera的器件为例,我们在quartus里面的timing closure floorplan可以看到有很多条条块块,我们可以将条条块块按行和按列分,每一个条块代表1个LAB,每个LAB里有8个或者是10个LE。它们的走线时延的关系如下:同一个LAB中(最快)< 同列或者同行< 不同行且不同列。我们通过给综合器加适当的约束(约束要适量,一般以加5%裕量较为合适,比如电路工作在100Mhz,则加约束加到105Mhz就可以了,过大的约束效果反而不好,且极大增加综合时间)可以将相关的逻辑在布线时尽量布的靠近一点,从而减少走线的时延。

通过拆分组合逻辑的方法来减小延时

由于一般同步电路都不止一级锁存(如图8),而要使电路稳定工作,时钟周期必须满足最大延时要求,缩短最长延时路径,才可提高电路的工作频率。如图7所示:我们可以将较大的组合逻辑分解为较小的几块,中间插入触发器,这样可以提高电路的工作频率。这也是所谓―流水线‖(pipelining)技术的基本原理。

对于图8的上半部分,它时钟频率受制于第二个较大的组合逻辑的延时,通过适当的方法平均分配组合逻辑,可以避免在两个触发器之间出现过大的延时,消除速度瓶颈。

图7 分割组合逻辑

图8 转移组合逻辑

那么在设计中如何拆分组合逻辑呢,更好的方法要在实践中不断的积累,但是一些良好的设计思想和方法也需要掌握。我们知道,目前大部分FPGA都基于4输入LUT的,如果一个输出对应的判断条件大于四输入的话就要由多个LUT级联才能完成,这样就引入一级组合逻辑时延,我们要减少组合逻辑,无非就是要输入条件尽可能的少,这样就可以级联的LUT 更少,从而减少了组合逻辑引起的时延。

QUOTE:

Setup time is the minimum time prior totrigerring edge of the clock pulse upto which the data should be kept stable atthe flip-flop input so that data could be properly sensed at the input.Holdtime is the minimum time after the clock edge upto which the data should bekept stable in order to trigger the flip flop at right voltage level. Setuptime is required in order to find the maximum clock frequency of a circuit.

QUOTE:

Setup time :It is theminimum time before the clock edge the input should be stable.This is due tothe input capacitance present at the input.It takes some time to charge to theparticular logic level at the input.

Hold time:It is theminimum time the input should be present stable after the clock

edge.This isthe time taken for the various switching elements to transit from saturation tocut off and vice versa.

So basically set up andhold time is the window during which the input should be stable.Any changes inthe input during the window period may lead to voltage levels which is notrecognised by the subsequent stages and the circuit may go to metastable stage.

QUOTE:

suppose ur flip-flop is positive edge triggered. timefor which data should be stable prior to positive edge clock is called setuptime constraint .

Time for which datashould be stable after the positive edge of clock is called as hold timeconstraint.

if any of theseconstraints are violated then flip-flop will enter in meta stable state, inwhich we cannot determine the output of flip-flop.

there are two equation:

1. Tcq + Tcomb> Tskew+ Thold

2. Tcq + Tcomb

Tcq is time delay whendata enters the flip-flop and data comes at output of flip flop. Tcomb is the logic delaybetween two flip flop.

Tskew is the delay ofclock to flip flop: suppose there are two flip flop ,if clock reaches first tosource flip flop and then after some delay to destination flip flop ,it ispositive skew and if vice versa then negative skew.

so if u take 2 eq youwill see that setup time is the determining factor of clock's time period.

Q:Can any body tell mewhy holdtime violations will not get affected with change in frequency. Butsetup time violations will depend on the frequency.

Please explain me therelation of setup time/ hold time with frequency.

A1:may be the picture will explain ?

hold_1480.jpg

A2:Think of set up time as being frequencydependent because it has to do with when the data arrives... We can'thave the data arrive exactly when the rising edge of destination clockis approaching because it would lead to metastability. This is animportant concept when you are crossing clock domains, where one domainis faster or slower than the other. Set up time is always before therising edge of the destination flop.

Hold time has less to do with when the data arrives and more to dowith once it has arrived (after the destination flop's active edge) letit remain steady for some time. The diagram should help you see this.

A3:Suppose you have a register to register pathwith each register clocked by a clock of frequency 10 MHz.Consider aclock edge at time 0 at reg1 and a clock edge at time 0.1us at reg2.Thesetup check would be between these two edges.But if the frequencyvaries the time available would be different from 0.1us.But for thehold check which is done for the clock edge at time 0 at reg2,even ifthe frequency changes, the hold check would still be at time 0.Sofrequency of the clock has an effect only on the setup and not the hold

Q:

Can any body tell me

1) What causes HOLD VIOLATIONS in DESIGN.

2) How it effects DESIGN.

3) What changes need to be done to make DESIGN work.

A1:A synchronous design uses FF devices. A FF device needs its data to be valid before and after rising clock edge. The time before edge is called setup time

and the one after edge is called hold time. While the former may be overcome

by having a faster device, temperature or power supply restrictions the latter can not.

In FPGA devices always use dedicated clock pins. Some FPGA devices allow the insertion of delay at an input pad to eliminate hold time requirement.

Note that FPGA vendors usually do not specify minimum clock to output

delay of an outgoing FF device. So if your design is driven by an FPGA

and you need positive (> 0) hold time you might face a problem.

More info, VHDL and VERILOG code as well as simulation utilities can be found at https://www.doczj.com/doc/5813097055.html,/

A2:1) What causes HOLD VIOLATIONS in DESIGN.

Simply, data should be hold for some time (hold time) after the edge of the clock. So, if the data changes with the hold time might cause violation. In general, hold time will be fixed during backend work (during PNR) while buildingclock tree. If u r a frontend designer, concentrate on fixing setup time violations rather than hold violations.

2) How it effects DESIGN.

If a chip is done with some setup violations it can work by reducing the frequency.

If achip is done with hold violations, JUST DUMP the chip. This is how it effects at the end of the day. Hold vilations needs to be fixed.

3) What changes need to be done to make DESIGN work.

PNR tools will route and place the cells in such a way that no timing violations will occur. If still u face hold violations, u can manully work on it to fix. Manually place the cells to avoid hold violations, or in the worst case, u can keep some buffers in the datapath to avoid hold violations (but be sure setup timing is not effected.)

>you said "If a chip is done with hold violations, JUST DUMP the chip. "

>why can't reducing the frequency to settle the hold violation as setup violation ?

>could you explain it clearer ?

Equation for Setup Time

Tclk > Tclktoq + Tlogic + Tsetup + Tskew + Tjitter

Equation for Hold Time

Tclktoq + Tlogic - Tskew > Thold

Note that Hold Time equation is independent of clk frequency(i.e Time period Tclk)

key things to note from above equations

a) once the silicon comes back , if u have setup time problem , u can

increase the clock period (Tclk) to fix it , whereas if u have hold

time problem , its a more serious problem and u will need a new

metal fix tapeout . ( But u can still test the current chip using Low supply voltage,

or High temperature or SS corner part that decrease hold time violation)> Hi koggestone, > It is nice information. Could you please give us more information on

> " u will need a new metal fix tapeout . ( But u can still test the current chip using

> Low supply voltage, or High temperature or SS corner part that decrease hold

time >violation)"

what i meant was , when u have hold time violation , u dont need to throw away chip and wait for 3 months for fixed chip to come back. in the meanwhile , by playing with voltage and temperature , u can do other functional tests on the chip . since normally hold time simulation are done at " FF corner , high voltage, low temperature " which is the pessimistic case for hold time , by decreasing voltage , using high temperature, and a SS corner chip , we may be lucky enough to find a part that works , to do other functional tests to catch any other bugs before next tapeout.

下面这个比较详细:

Sunil Budumuru:

Pls. make a note that HOLD violations are dangerous than SETUP. To keep it simple way, SETUP timing depends on the frequency of operation. But HOLD time is not. Let us see the equations here.

T = Frequency of operation (can be variable)

Tcq = Flop clock to Flop output delay (fixed/constant)

Tcomb = Delay od the combinational logic between the Flops (can be variable)

Tsetup = Setup time of a Flop (fixed/constant)

Thold = Hold time of a Flop (fixed/constant)

Tskew = Delay between clock edges of two adjacent flops (delay offered by clock path) (can be variable)

For SETUP,

T >= Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew

If you have setup time means u r violating the above rule. i.e some how the equation becomes

T < Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew

Now let us consider two cases.

Case1: During the Design development phase itself.

Now, you have three variables (T, Tcomb, Tskew.) to avoid the setup violation.

T : Reduce the frequency such that u saticify T >= Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew. But do u think it is the correct solution. Obviously, NO. This is because we have other options to avoid setup violations right.

Tcomb : If you reduce the combinational delay (between the Flops of violated path) such a way that T < Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew will become T >= Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew. So, the SETUP violation is avoided. How do u reduce the combinational delay???

Try different logic structure without effecting the functionality. or try to reduce the more fanout nets within the logic. Or upsize or downsize the cells. If it worked out thats fine. Tskew: If u increase the skew, u can change T < Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew to T >= Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew. How to increase the Tskew? Just keep buffers in the clock path. But be sure doesnt effect the HOLD timing.

Case2: After the CHIP is manufatured and is in your hand.

In this case, one cannot access the Tcomb and Tskew. Only the variable that can handle is T.

So, Just reduce the frequency (T) such that the violated equation, T < Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew becomes violation free equation T >= Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew.

So, if u have setup violations on a manufatured chip, u can make it work by reducing the frequency.

For HOLD,

Thold + Tskew <= Tcq + Tcomb

If you have setup time means u r violating the above rule. i.e some how the equation becomes

Thold + Tskew > Tcq + Tcomb and ur aim is to make Thold + Tskew <= Tcq + Tcomb

Now let us consider two cases.

Case1: During the Design development phase itself.

You have two variables in hand (Tcomb, Tskew) to avoid HOLD violations.

Tcomb: Increase the Tcomb by adding buffers in the data path. Thus u can change the situation from Thold + Tskew > Tcq + Tcomb to Thold + Tskew <= Tcq + Tcomb. But this might effect the SETUP time as you are increasing the delay of combinational path. So this may not be the perfect solution always.

关于建立时间(setup-time)保持时间(hold-time)以及时序的一些问题集合

建立时间和保持时间 giltch1.jpg 图1 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。 如图1 。 数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求,当然在一些情况下,建立时间和保持时间的值可以为零。 QUOTE: DC,建立时间不满足,只能重新综合设计,并以违例路径为目标进行优化,以及对涉及到违例的组合逻辑以及子模块加紧约束。 保持时间不满足,可在布图前或者布图后再修改这些违例,通常布图后再修改。因为布图前综合,时序分析采用统计线载模型,在布局前修正保持时间违例可能会导致布图后建立时间违例。 QUOTE: 1、setup time的意义:为什么Data需要在Clock到达之前到达? 其实在实际的问题中,setup time并不一定是大于零的,因为Clock到达时刻并不等同于latch的传输门A关闭的时刻(更何况这种关闭并不是绝对的和瞬间完成的),这之间有一个未知的延迟时间。 为使问题简化,假设Clock的到达时刻为传输门A关闭、传输们B打开的时刻。如果Data没有在这之前足够早的时刻到达,那么很有可能内部的feedback线路上的电压还没有达到足够使得inv1翻转的地步(因为inv0有延时,Data有slope,传输门B打开后原来的Q值将通过inv2迫使feedback保持原来的值)。如果这种竞争的情况发生,Q的旧值将有可能获胜,使Q不能够寄存住正确的Data值;当然如果feedback上的电压已经达到了足够大的程度也有可能在竞争中取胜,使得Q能够正确输出。

古埃及史与夏朝历史对比揭示真实地夏(2015-10-10205638)

[]古埃及史与夏朝历史对比揭示真实的夏(2015-10-10 205638) 标签: 原文地址:古埃及史与夏朝历史对比揭示真实的夏作者:兵策儒剑 基于中国本土考古并未发现令人信服的夏朝存在证据,以及西方古埃及考古历史证据、中国古籍记载证据,以及古汉字与古埃及图画文字对比,根据这些可信、公开的,大家都可看得见的直接证据分析对比揭示了夏的真相! 1 古埃及早王朝VS 五帝时代 (参考blog.sina../s/blog_6a4e1c6f0101bh8y.html)年代 西方考古古埃及史(古埃及早王朝时期) 中国古籍记载的夏朝 (五帝时代)

古埃及自称 古汉字“夏” 前3200年? 早王朝上埃及第一位国王:Scorpion I(蝎子王一世)。在埃及Umm el-Qa'ab 最早的墓葬中有蝎子王符号。 另外在苏美尔乌尔(虞?)第一王朝墓葬出土的牛首箜篌绘画中有个人首蝎尾的形象。 古汉字”黄“ 前3150年? 早王朝上埃及Iry-Hor ((读音:伊尧)) 古汉字”尧“?

早王朝上埃及Sekhen,Sekhen意思是拥抱,读音“森汉”,或者读着Shen,与舜shun的发音很相近。他是Iry-Hor继任者。 注意这个器皿上的字是用笔书写上去的,其笔画方法已经非常像汉字!古埃及除了圣书体,很早时候就还有手写体! 古汉字”舜“,舜是尧的继任者前3150年? 早王朝上埃及King Scorpion (蝎子王二世)或者Narmer,他是Sekhen的继任者。 他被希罗多德称为“美尼斯(Menes)”。传说他以武力统一上下埃及,并建都孟斐斯。他被认为是第一个统一埃及的国王。也是古埃及古王国第一王朝首位法老。他的形象是一个蝎子。古汉字”禹“,禹是舜的继任者 顾老教授讲过“大禹是条虫” 《竹书纪年》卷上:“禹於石纽。虎鼻大口,两耳参镂。”

解读高速数模转换器(DAC)的建立和保持时间

解读高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间Oct 10, 2007 摘要:本应用笔记定义了高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间,并给出了相应的图例。高速DAC的这两个参数通常定义为“正、负”值,了解它们与数据瞬态特性之间的关系是一个难点,为了解决这些难题,本文提供了一些图例。 介绍 为了达到高速数/模转换器(DAC)的最佳性能,需要严格满足数字信号的时序要求。随着时钟频率的提高,数字接口的建立和保持时间成为系统设计人员需要重点关注的参数。本应用笔记对建立和保持时间进行详尽说明,因为这些参数与Maxim的高性能数据转换方案密切相关。 定义建立和保持时间 建立时间(t S)是相对于DAC时钟跳变,数据必须达到有效的逻辑电平的时间。保持时间(t H)则定义了器件捕获/采样数据后允许数据发生变化的时间。图1给出了相对于时钟上升沿的建立和保持时间。特定器件的时钟信号有效边沿可能是上升/下降沿,或由用户选择,例如MAX5895 16位、500Msps、插值和调制双通道DAC,CMOS输入。 图1. 相对于时钟信号上升沿的建立和保持时间 采用CMOS技术设计的数字电路通常将电源摆幅的中间值作为切换点。因此,时间参考点定在信号边沿的中点。图1波形标明了器件在典型条件下的建立和保持时间。注意此时定义的这两个参数均为正值,但在建立或保持时间出现负值时将会令人迷惑不解。 MAX5891 600Msps、16位DAC为这一中间值状态提供了很好的学习实例。该器件的建立时间为-1.5ns,而保持时间为2.6ns。图2给出MAX5891的最小建立时间。注意,实际应用中,数据通常在采样时钟跳变后发生变化。图3给出了相同器件的最小保持时间。

“夏”与“夏朝”、历法、干支

“夏”与“夏朝”、历法、干支 “夏”与“夏朝”、历法、干支 在篆文中,“夏”是由“頁”、“夊”和左右分离的“臼”组成。“頁”就是起头之义。“夊”在篆文中由“人”和阴符“乀”组成,是下肢没有进化(发育)齐全的会意。“夊”字的本义就如此。“臼”,为相反的会意,也是对立的会意。这个相反,也许是与“当代”人的肢体差异,也许是建立以相反性为认识核心的体现天体运行规律的文化。全字综合起来分析,应该是代表着周朝对这一时期的分析:这一时期的人,尚属于“小人”时期,下肢没有进化齐全,但这时,已经着手研究天体运行规律,建立了初步的历法。这种历法是有其证据的,那就是在中学历史教科书中提到了古代陶片记载的24个字符,它是干支文化的雏形。那时有没有王朝呢?既然存在这种文化,就必然有君主进行管理,形成了面积较广阔的集权,各司其职。有些专家否定夏朝是一个朝代,这是站不住脚的。 为什么四季中有“夏季”之谓?夏季中的夏至,是天体测量中的一个中心点,当月食发生在夏至这一天,就视为起元的依据,其年记戊午(戊在天干中,属于中心位置),其日记戊午(甲骨文中的“午”字就揭示了日月之间的关系,由两个●●组成)。这一理论应该是夏朝传承下来的。为了纪念这一时期,就将这一时间段称为夏季,这一历法,称为夏历。

为什么要以夏至为依据,而不以春分为依据?首先是要解决记录日期的记录问题。外界的能量——太阳,是认识阴阳,分辨义理的依据,客观认识,太阳起于晨落于昏,其中心在中午。 在年月日时的计算中,都存在地支十二的周期,它的表述也在同一个圆圈中,实现了彼此的.“同”。这个“午”,既是午时,也是午日,既是午年,也是午月。当这一天文现象出现时,这一日就是戊午日,这一年就是戊午年,由此可以找到起点干支甲子。 为什么以寅为岁首是科学的?先得明确,静态是建立在动态基础上的认识理论,它存在中心,起整体的调节作用。地球运动分为两种形式,一是周年南北视运动,一是周日东西视运动。两种运动构成了整体。如前所说,太阳周日客观运动,起于晨,相当于卯时。周年的客观运动起于冬至,在地支子。立足中心认识,就是子卯之间的中心点,即以立春为界。故以寅为岁首,反映了一种系统思维。 为何一日不起于卯时,而要从子时开始?它还是相反思维的结果。年起于寅(立春)是局部得出整体的思维反应,日起于子是整体决定局部的体现。年是整体,日是局部,整体以冬至子为起点,它就决定了一日的起点在子。 那么,24个节气有什么意义呢?首先,它是天体运动的共性划分理论,是地球上任何一个地区都存在的,之所以要牵涉到农事活动,就在于我们处于温带地区,气候的变化也反映了天体运行节律,同时,古人研究干支理论的首要目的是为了计算天气变

时序分析中建立时间,保持时间,时钟到输出,PIN到PIN延时的说明

时序分析中建立时间,保持时间,时钟到输出,PIN到PIN延时的说明 Clock Setup Time (tsu) 要想正确采样数据,就必须使数据和使能信号在有效时钟沿到达前就准备好,所谓时钟建立时间就是指时钟到达前,数据和使能已经准备好的最小时间间隔。如下图所示: 这里定义Setup时间是站在同步时序整个路径上的,需要区别的是另一个概念Micro tsu。Micro tsu指的是一个触发器内部的建立时间,它是触发器的固有属性,一般典型值小于1~2ns。在Xilinx等的时序概念中,称Altera的Micro tsu为setup时间,用Tsetup表示,请大家区分一下。回到Altera的时序概念,Altera的tsu定义如下:tsu = Data Delay – Clock Delay + Micro tsu Clock Hold Time (tH)时钟保持时间是只能保证有效时钟沿正确采用的数据和使能信号的最小稳定时间。其定义如下图所示: tH示意图 定义的公式为:tH= Clock Delay – Data Delay + Micro tH 注:其中Micro tH是指寄存器内部的固有保持时间,同样是寄存器的一个固有参数,典型

值小于1~2ns。 Clock-to-Output Delay(tco)这个时间指的是当时钟有效沿变化后,将数据推倒同步时序路径的输出端的最小时间间隔。如下图所示: tco示意图 其中Micor tco也是一个寄存器的固有属性,指的是寄存器相应时钟有效沿,将数据送到输出端口的内部时间参数。它与Xilinx的时序定义中,有一个概念叫T cko是同一个概念。 Pin to Pin Delay (tpd)tpd指输入管脚通过纯组合逻辑到达输出管脚这段路径的延时,特别需要说明的是,要求输入到输出之间只有组合逻辑,才是tpd延时。 Slack是表示设计是否满足时序的一个称谓,正的slack表示满足时序(时序的余量),负的slack表示不满足时序(时序的欠缺量)。slack的定义和图形如下图所示。 Slack = Required clock period – Actual clock period Slack = Slack clock period – (Micro tCO+ Data Delay + Micro tSU) Clock Skew指一个同源时钟到达两个不同的寄存器时钟端的时间偏移,如下图所示。

建立时间和保持时间关系详解

建立时间和保持时间关系详解 图1 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。 如图1 。数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求,当然在一些情况下,建立时间和保持时间的值可以为零。PLD/FPGA开发软件可以自动计算两个相关输入的建立和保持时间。 个人理解: 1、建立时间(setup time)触发器在时钟沿到来之前,其数据的输入端的数据必须保持不变的时间;建立时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最大延迟。 2、保持时间(hold time)触发器在时钟沿到来之后,其数据输入端的数据必须保持不变的时间;保持时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最小延迟。 关于建立时间保持时间的考虑 华为题目:时钟周期为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? 分析: 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。

第二章 夏商时期奴隶制国家的建立和发展

第二章夏商时期奴隶制国家的建立和发展 (前2070年~~前1046年) △授课名称——夏商时期奴隶制国家的建立和发展 △教学目的和教学要求——通过本章学习使学生了解中国夏奴隶制国家的政治、经济、文化的基本面貌,了解其发生、发展及灭亡的基本历史过程。运用马克思主义的国家学说,探讨中国国家的起源以及夏代奴隶制国家确立的依据。通过文献资料、甲骨文资料以及其他地下发掘材料,使学生了解商朝政治、经济、军事、文化诸多方面的特征,充分认识殷商文明在古代世界中的历史地位。 △教学重点——夏朝的经济文化特征、少康失国到少康中兴;商国家机构、各项制度;盘庚迁殷到武丁开拓;商朝的统治机构商朝青铜工艺的高度发展;商朝科学文化的发展,殷商文明及其在古代世界中的历史地位。。 △教学难点——夏史文献和考古资料的缺乏;商朝的国家制度和阶级结构。 △授课对象——2012级 △授课方式——讲授 △授课时数——4学时 △教学环节: 夏朝是奴隶制国家的雏形。 首先夏朝按地域来划分它的臣民。《左传》所言“茫茫禹迹,画为九州”。 其次,世袭王朝的建立标志着国家的形成,从夏启开始实行传子制。 其三,夏朝建立了较为完整的国家机器建立了从中央到地方的各级官吏,有了军队、刑法和监狱等公共权力机关。 有了军队刑法和监狱等公共权力机关。夏的军队,以铜作兵,杼发明甲,还有战车。夏的法律:夏有乱政而作禹刑,是第一部奴隶制法典,监狱叫夏台,简单的典章制度,有夏礼,夏训。 而恩格斯认为,“按地域来划分它的国民和公共权力的设立,是国家出现的两个主要标志。”夏朝符合国家形成的两个条件,因此说夏朝是我国阶级社会的

开始。 顾颉刚的贡献——顾颉刚在商周史研究上是很有成就的,他提出了关于古史的观点,即“累层地造成的中国古史”的观点。他认为:(1)在古史记载中,“时代愈后,传说的古史期愈长”。周代人心目中最古的人是禹,到孔子时有尧、舜,到战国时有黄帝、神农,到秦有三皇,到汉以后,有盘古。(2)“时代愈后,传说中的中心人物愈放大”。如舜,在孔子时只是一个“无为而治”的圣君,到《尧典》就成了一个“家齐而后国治”的圣人,到盂子时就成了一个孝子的模范了。(3)我们“不能知道某一事件的真确状况,但可以知道某一事件在传说中的最早的状况。我们既不能知道东周时的东周史,也至少知道战国时的东周史,我们既不能知道夏商时的夏商史,也至少能知道东周时的夏商史。”他的这种观点对有关古史的荒谬传说起了廓清之功,而历代相传三皇五帝的神圣地位一下子也就失去了依据。这对于当时的学术界是一个很大的震动,对于古史研究的发展是起了作用的。但在具体古史问题的处理上,往往有“疑古”过头的地方。 第一节夏王朝的建立与灭亡 一、夏王朝的建立及其国家机构 1、夏族的兴起和夏王朝的建立 传说尧时,洪水泛滥。四岳举荐鲧治水,鲧用堵塞办法治水九年而水患不止,舜殛鲧于羽山【(舜)流共工于幽州(马融:北裔),放兜于崇山(南裔),窜三苗于三危(西裔),殛鲧于羽山(东裔)】。鲧的儿子禹继承父业,治水十三年,三过家门不入,薄衣食,卑宫室,身执耒锸,采用疏导的办法,终于制服洪水。大禹在治理洪水的过程中树立了自己威信,赢得了人们的赞誉和对华夏部落的控制大权。伴随着古代部落争夺生存空间的冲突,大禹在与共工、三苗(三苗,有学者认为应属苗蛮集团,在地域范围上应以“湖北、湖南、江西等地为中心”)等部落的战争中,扩大了实力,攫取了大量的财富,权力逐渐膨胀起来,为世袭制奠定了雄厚基础。《吴越春秋》记载禹“命群臣曰,吾百世之后,葬我会稽之山”。今绍兴有禹陵、禹穴、禹庙等。《史记·夏本纪》:“及禹崩,虽授益,益之

建立时间和保持时间和亚稳态之类一直都是概念类题的经典

建立时间和保持时间和亚稳态之类一直都是概念类题的经典! 题目:时钟周期为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和保持时间应满足什么条件。 Tffpd:触发器输出的响应时间,也可以理解为触发器输出在clk上升沿到来后的时间内发生变化, 之后稳定,也可以理解输出延迟。 Tcomb: 触发器输出的变化经过组合逻辑元件所需的附加时间,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:这里用容限的概念是为了数学推导方便,时间容限仅仅是一个概念,在这里我们对建立时间容限的要求是大于0,当然有的地方可能就是小于0了。 同样保持时间容限也是需要大于0的。 从图中,我们可以很清楚的看出,建立时间容限=tclk-tffpd(max)-tcomb(max)-tsetup 这里应该理解到,tffpd和tcomb都是要考虑最大值的那么根据建立时间容限>=0 推导出tsetup<=tclk-tffpd(max)-tcomb(max) 这里,我们是不是很清楚了理解了建立时间的要求是<=T-T2MAX,因为题目中没有考虑 tffpd。 同理,保持时间容限tffpd(min)+tcomb(min)-thold,这里是要取最小值,那么根据保持时间容限>=0推导出thold<=tffpd(min)+tcomb(min) 因为题目中没有考虑tffpd,而tcomb就是t2min,所以thold<=t2min。取最小值的原因就是在延时最小的情况下都应该满足保持时间。否则触发器输入无效。 在这里我们应该发现,从数学上看,虽然既有max又有min,但是thold,和tsetup都是小于最小值,因为tsetup

夏朝和商朝练习题

夏朝和商朝 ①约公元前2070年,禹建立了夏朝,夏朝是我国的第一个王朝。 ②禹死后,他的儿子继承了位子,从此王位世袭制代替了禅让制。夏朝的建立标志我国早期国家的产生。 ③约公元前1600年,商的首领成汤发动推翻夏朝的战争。大战与鸣条。成汤建立了商朝。 ④约公元前1300年,商王盘庚把都城迁到了殷(今河南安阳西北)从此,商朝的都城稳定下来了。 ⑤商朝的势力范围:东至大海,西到渭水上游,南抵长江流域,北达辽河一带。 ⊙商朝经济比夏朝有很大发展的表现:А 农业生产规模一相当大,种植的农作物有粟,黍,稻,麦等。В 畜牧业发达,饲养六畜,祭祀用几百甚至上千头家畜。℃青铜冶铸,玉器制作和酿酒等手工业很发达。D商业发展到一定水平,交易是用海贝,骨贝,玉贝和铜贝等作货币 西周的兴亡 1:约公元前1046年,周武王姬发领导了灭亡商朝的战争,大战与牧野。周武王建立了周朝,前期都城在镐京(今天的陕西西安西)历史上称为西周。 2:分封制:为了控制全国广大地区,周王让自己的子弟,亲戚功臣和一些古帝王的后代在各地去建立封国。这就是分封制。封国的统治者叫国君(一般称诸侯)。享有统治和管理封国的土地和人民的权力。同时,必须承担拥戴周王为共同的天子,定期朝见周王,参加周王主持的重要的典礼仪式,贡献财宝和特产,服从周王调遣出征作战等义务,否则将受惩罚。 3:西周初年,一共建立了71个封国,重要的有,鲁,齐,燕,晋,宋。姓姬的封国有53个。 4:西周末年,阶级矛盾,民族矛盾和统治集团内部矛盾尖锐,公元前771年犬戎族攻破镐京周幽王被杀死,西周结束。 春秋争霸 1:公元前770周平王把都城从镐京迁到洛邑(今河南洛阳)。进入春秋时期(公元前770年-----公元前476年) 2:春秋争霸的原因:A王权衰落,周王统治出现严重危机。B一些诸侯国强大起来,为了争夺更多的土地,财产和人口,争当左右天下,支配别国的霸主而展开了长期的争霸战争。

{时间管理}建立时间与保持时间

(时间管理)建立时间与保 持时间

建立时间和保持时间 建立时间(Tsu:setuptime)是指于时钟沿到来之前数据从不稳定到稳定所需的时间,如果建立的时间不满足要求那么数据将不能于这个时钟上升沿被稳定的打入触发器;保持时间(Th:holdtime)是指数据稳定后保持的时间,如果保持时间不满足要求那么数据同样也不能被稳定的打入触发器。建立和保持时间的简单示意图如下图1所示。 图1保持时间和建立时间的示意图 于FPGA设计的同壹个模块中常常是包含组合逻辑和时序逻辑,为了保证于这些逻辑的接口处数据能稳定的被处理,那么对建立时间和保持时间建立清晰的概念非常重要。下面于认识了建立时间和保持时间的概念上思考如下的问题。 图2同步设计中的壹个基本模型 图2为统壹采用壹个时钟的同步设计中壹个基本的模型。图中Tco是触发器的数据输出的延时;Tdelay是组合逻辑的延时;Tsetup是触发器的建立时间;Tpd为时钟的延时。如果第壹个触发器D1建立时间最大为T1max,最小为T1min,组合逻辑的延时最大为T2max,最小为T2min。问第二个触发器D2立时间T3和保持时间T4应该满足什么条件,或者是知道了T3和T4那么能容许的最大时钟周期是多少。这个问题是于设计中必须考虑的问题,只有弄清了这个问题才能保证所设计的组合逻辑的延时是否满足了要求。 下面通过时序图来分析:设第壹个触发器的输入为D1,输出为Q1,第二个触发器的输入为D2,输出为Q2; 时钟统壹于上升沿进行采样,为了便于分析我们讨论俩种情况即第壹:假设时钟的延时Tpd 为零,其实这种情况于FPGA设计中是常常满足的,由于于FPGA设计中壹般是采用统壹的系统时钟,也就是利用从全局时钟管脚输入的时钟,这样于内部时钟的延时完全能够忽略不计。这种情况下不必考虑保持时间,因为每个数据均是保持壹个时钟节拍同时又有线路的延时,也就是均是基于CLOCK的延迟远小于数据的延迟基础上,所以保持时间均能满足要求,

建立时间和保持时间

图1 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。 如图1 。数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求,当然在一些情况下,建立时间和保持时间的值可以为零。PLD/FPGA开发软件可以自动计算两个相关输入的建立和保持时间。 个人理解: 1、建立时间(setup time)触发器在时钟沿到来之前,其数据的输入端的数据必须保持不变的时间;建立时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最大延迟。 2、保持时间(hold time)触发器在时钟沿到来之后,其数据输入端的数据必须保持不变的时间;保持时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最小延迟。 关于建立时间保持时间的考虑 华为题目:时钟周期为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? 分析: 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。

TDMA详解

TDMA详解 1,什么是TDMA TDMA:Time Division Multiple Access 又称时分多址。TDMA协议将时间轴化成一定的时元,每个时元划分为时隙,在每个时元内给每个网络站点分配一定数量的时隙以发射信号,而不在发射信号的时隙中则接收其他站点所发射的信号。每个网络站点均备有准确的时钟,为了实现时分多址工作,要以一指定站的时钟为基准,其他站点的时钟则预知同步,形成统一的系统时钟。 TDMA网络时隙的划分方法应根据实际的通信需求来决定。网络的时隙划分必须满足通信的实时性需求,同时也应考虑网络的效率,时隙太小网络的实时性好但是效率太低,时隙太长又不能保证通信的实时性。TDMA协议应用在对实时性要求比较高的数据通信中。性能比较稳定不存在CDMA协议(码分多址)的多址效应和远近效应。 2,TDMA系统的同步于定时 由于TDMA系统是以时间来分割来区分不同信道,通信双方只允许在规定的时隙发送和接收信号,因此在时间上同步TDMA通信系统正常工作的前提条件。 2.1位同步 在数字通信系统中,发端按照确定的时间顺序,逐个传输数据脉冲序列中的每个码元。而在接收端必须有准确的抽样判决时刻才能正确的判决所发送的码元,因此,接收端必须提供一个确定抽样判决时刻定时脉冲序列,这个定时脉冲序列的重复频率必须与发送的数码脉冲一致。同时在最佳判决时刻(称之为最佳相位时刻)对接收码元进行抽样判决。 为了得到码元的定时信号,首先要确定接收到信息数据流中是否包含有位定时的频率分量,如果存在此分量,就可以利用滤波器从信息数据流中把位定时信息提取出来。 如果基带信号为随机的二进制不归零码序列,则这种信号本身不包含位同步信号,为了获得位同步信号,需要在基带信号中插入位同步的导频信号,或者对该基带信号进行某种码型变换以得到同步信息。 实现位同步的的方法和载波同步类似,也有插入导频法和直接法两种,而在直接法中又分为滤波法和锁相法。考虑到TDMA通信系统是按时隙以突发方式传输信号的,为了迅速、准确、可靠地获得位同步信息,宜采用插入导频法而不宜采用自同步法。 插入导频法与载波同步时的插入导频法类似,它也是在基带信号频谱的零点插入所需的导频信号如图a,如果经过某种相关编码处理后的基带信号,其频谱的第一个零在?=(1/Tb)

【易错题】中考七年级历史上第二单元夏商周时期:早期国家与社会变革一模试题带答案(3)

【易错题】中考七年级历史上第二单元夏商周时期:早期国家与社会变革一模 试题带答案(3) 一、选择题 1.《史记·商君列传》记载:“商君相秦十年,宗室贵戚多怨望。”这主要是因为商鞅变法 A.承认土地私有,允许土地自由买卖 B.奖励耕战,高产者可免除徭役 C.规定按军功授爵赐田,废除旧贵族特权 D.统一货币、度量衡、文字 2.下面对西周分封制的叙述,正确的有 ( ) ①目的是巩固政权 ②周天子把土地和人民封给诸侯,让他们镇守疆土,保卫王室 ③诸侯国接受分封的同时,必须向周天子尽义务 ④分封制使周朝成为一个强盛的国家 A.①②③④B.①②③C.①②D.①②④ 3.为稳定周初的政治形势,巩固疆土,周王根据血缘关系远近和功劳大小,将宗亲和功臣等分封到各地,授予他们管理土地和人民的权力,建立诸侯国……这种制度叫 A.郡县制B.禅让制C.分封制D.世袭制 4.他不仅是大思想家,而且还是大教育家。他创办私学,主张“有教无类”,招收不同出身的学生,先后培养了三千弟子,促进了教育在民间的发展。教学中,注重德育和文化教育,发现和总结许多教育规律,提出了一系列教学原则和方法。他的核心思想是“仁”。他指的是 A.老子B.孔子C.孟子D.墨子 5.春秋五霸中最先称霸的是() A.宋襄公B.秦穆公C.晋文公D.齐桓公 6.我国有文字可考的历史开始于 A.夏朝B.商朝C.西周D.东周 7.据史书记载,西周初年的国家有800多个,到了春秋初年,还剩170多个,战国之初,只有十几个了.这反映了当时历史发展的趋势是( ) A.弱肉强食B.适者生存C.国家数量减少D.逐渐趋于统一8.郭沫若说“由秦到现在两千多年了,我们依然感觉着春秋战国在学术思想史上是中国的黄金时代。”是因为春秋战国出现 A.竞相改革的局面B.诸侯争霸局面 C.百家争鸣的局面D.商业繁荣局面 9.根据史书统计,春秋战国时期耕地面积为2.3亿亩,此后随着农田面积的拓展,耕地面积也不断扩大。春秋战国时期耕地面积不断扩大的主要原因是 A.都江堰的修建B.铁农具和牛耕的使用C.战争的纷繁 D.诸侯争霸 10.有人说:“‘封邦建国’加强了周王室与各诸侯国的经济、文化联系”这主要是评价

建立时间和保持时间

建立时间和保持时间 信号经过传输线到达接收端之后,就牵涉到建立时间和保持时间这两个时序参数,Setup/Hold time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求,也就是它们表征了时钟边沿触发前后数据需要在锁存器的输入持续时间,是芯片本身的特性。 建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间。输入信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T时间到达芯片,这个T就是建立时间Setup time.如不满足Setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器,只有在下一个时钟上升沿,数据才能被打入触发器; 保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据也必须保持一段时间,数据保持不变以便能够稳定读取(信号在器件内部通过连线和逻辑单元时,都有一定的延时。延时的大小与连线的长短和逻辑单元的数目有关,同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。信号的高低电平转换也需要一定的过渡时间。)。如果hold time 不够,数据便不能被有效读取并转换为输出。如果数据信号在时钟边沿触发前后持续的时间分别超过建立时间和保持时间,那么这部分超过的分量分别称为建立时间裕量和保持时间裕量。 (这期间其实还涉及到竞争冒险的问题,也就是毛刺,稍后在研究,建立保持时间的存在即是触发器内部的特性又在屏蔽毛刺方面起到了一定的作用。)其实建立时间就是在脉冲信号到来时,输入信号已经稳定等待的时间; 而保持时间是信号脉冲到来后,而输入信号还没有到达下降沿的时间。 举个例子:建立时间就是你到朋友家做客去早了,但是主人还没回来,你等待的时间就是建立时间;保持时间就是进入房子后,逗留的(有效)时间。

第06章3 PrimeTime-3

PrimeTime是Synopsys的一个单点的全芯片、门级静态时序分析器。它能分析大规模、同步、数字ASICS的时序。PrimeTime工作在设计的门级层次,并且和Synopsys 其它工具整合得很紧密。 基本特点和功能: 时序检查方面: 建立和保持时序的检查(Setup and hold checks) 重新覆盖和去除检查(Recovery and removal checks) 时钟脉冲宽度检查(Clock pulse width checks) 时钟门锁检查(Clock-gating checks) 设计检查方面: 没有时钟端的寄存器 没有时序约束的结束点(endpoint) 主从时钟分离(Master-slave clock separation) 有多哥时钟的寄存器 对层次敏感的时钟(Level-sensitive clocking) 组合电路的反馈环(Combinational feedback loops) 设计规则检查,包括最大电容(maximum capacitance)、最大传输时间(maximum transition)和最大扇出(maximum fanout) PrimeTime 时序分析流程和方法: 在时序分析之前需要做的步骤: 1、建立设计环境 -建立搜索路径(search path)和链接路径(link path) -读入设计和库 -链接顶层设计 -建立运作条件、连线负载模型、端口负载、驱动和传输时间 2、说明时序声明(约束) -定义时钟周期、波形、不确定性(uncertainty)和滞后时间(latency) -说明输入、输出端口的延时 3、说明时序例外情况(timing exceptions) -多周期路径(multicycle paths) -不合法路径(false paths) -说明最大和最小延时、路径分割(path segmentation)和失效弧(disabled arcs) 4、进行分析和生成报告 -检查时序 -生成约束报告 -生成路径时序报告

高考夏朝历史知识点:建立夏朝

高考夏朝历史知识点:建立夏朝 相传尧、舜、禹时,部落联盟内采用“禅让”的方式“选贤与能”,推举联盟的共主。如尧老时,把“王”位禅让给了贤能的舜。 舜把帝位禅让给禹,禹在涂山召集部落会盟,再次征讨三苗。据《左传》记载“执玉帛者万国”参加了涂山会盟,可见夏部落的号召力。有一次在会稽部落会盟时,防风氏首领因迟到而被禹处死。古文献中亦记载禹以诸侯部落路途的远近来分别纳贡约多少,可见夏氏族对其周边部落经济上的控制。 禹曾推举东方颇有威望的偃姓首领皋陶为继承人,以示对传统禅让制的尊重。然而皋陶没有等及禅让,比禹早死。禹又命东夷首领伯益为继承人。 夏王启禹死后,益按照部落联盟的传统,为禹举行丧礼,挂孝、守丧三年。三年的丧礼完毕以后,伯益没有得到权位,反而在民众的拥护下,启得到了权位。关于这一段历史的记载不一。古本《竹书纪年》记载称,益即位后,启杀益而夺得君位。另一说益继位后,有些部族并没有臣服益,而拥护启,并对益的部族展开战争,最后启胜而夺得权位。之后益率领着东夷联盟讨伐启。经过几年的斗争后,启确立了他在部族联盟中的首领地位。先秦文献记载此事的共同点就是“公

天下”变成“家天下”。 夏朝历史上惯称为“夏”。关于“夏”字的名义来源学界主要有十种说法,其中较为可信的观点认为“夏”为夏族图腾的象形字。司马迁记载“夏”是姒姓夏后氏、有扈氏、有男氏、斟鄩氏、彤城氏、褒氏、费氏、杞氏、缯氏、辛氏、冥氏、斟灌氏十二个氏族组成的部落的名号,以“夏后”为首,因此建立夏朝后就以部落名为国号。唐·张守节则认为“夏”是大禹受封在阳翟为“夏伯”后而得名。又说,“夏”是从“有夏之居”、“大夏”地名演变为部落名,遂成为国名。中国中原地区从此出现“国家”的概念这便是不少历史学家所认为中国的第一个世袭王朝夏朝的起始。

关于时钟周期建立时间、保持时间的讨论

FPGA论坛https://www.doczj.com/doc/5813097055.html, 题目:时钟周期为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。 关于建立时间、保持时间的讨论 2007-09-28 16:09 时钟周期为T,触发器D1的时钟沿到来到触发器Q变化的时间Tco(CLK--Q)最大为 T1max,最小为T1min,逻辑组合电路的延迟时间最大为T2max,最小为T2min,问触发器D2的建立时间和保持时间。 最终答案:T3setup

解读高速数模转换器(DAC)的建立和保持时间

解读高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间 摘要:本应用笔记定义了高速数/模转换器(D AC)的建立和保持时间,并给出了相应的图例。高速D AC的这两个参数通常定义为“正、负”值,了解它们与数据瞬态特性之间的关系是一个难点,为了解决这些难题,本文提供了一些图例。 介绍 为了达到高速数/模转换器(DAC)的最佳性能,需要严格满足数字信号的时序要求。随着时钟频率的提高,数字接口的建立和保持时间成为系统设计人员需要重点关注的参数。本应用笔记对建立和保持时间进行详尽说明,因为这些参数与Maxim的高性能数据转换方案密切相关。 定义建立和保持时间 建立时间(t S)是相对于DAC时钟跳变,数据必须达到有效的逻辑电平的时间。保持时间(t H)则定义了器件捕获/采样数据后允许数据发生变化的时间。图1给出了相对于时钟上升沿的建立和保持时间。特定器件的时钟信号有效边沿可能是上升/下降沿,或由用户选择,例如MAX5895 16位、500Msps、插值和调制双通道DAC,CMOS输入。 图1. 相对于时钟信号上升沿的建立和保持时间 采用CMOS技术设计的数字电路通常将电源摆幅的中间值作为切换点。因此,时间参考点定在信号边沿的中点。图1波形标明了器件在典型条件下的建立和保持时间。注意此时定义的这两个参数均为正值,但在建立或保持时间出现负值时将会令人迷惑不解。 MAX5891 600Msps、16位DAC为这一中间值状态提供了很好的学习实例。该器件的建立时间为-1.5ns,而保持时间为2.6ns。图2给出MAX5891的最小建立时间。注意,实际应用中,数据通常在采样时钟跳变后发生变化。图3给出了相同器件的最小保持时间。 图2. MAX5891的最小建立时间

建立时间和保持时间的关系详解

建立时间和保持时间的关系详解 时钟是整个电路最重要、最特殊的信号,系统内大部分器件的动作都是在时钟的跳变沿上进行, 这就要求时钟信号时延差要非常小, 否则就可能造成时序逻辑状态出错;因而明确FPGA设计中决定系统时钟的因素,尽量较小时钟的延时对保证设计的稳定性有非常重要的意义。 建立时间与保持时间 建立时间(Tsu:set up time)是指在时钟沿到来之前数据从不稳定到稳定所需的时间,如果建立的时间不满足要求那么数据将不能在这个时钟上升沿被稳定的打入触发器;保持时间(Th:hold time)是指数据稳定后保持的时间,如果保持时间不满足要求那么数据同样也不能被稳定的打入触发器。建立与保持时间的简单示意图如下图1所示。 图1 保持时间与建立时间的示意图 在FPGA设计的同一个模块中常常是包含组合逻辑与时序逻辑,为了保证在这些逻辑的接口处数据能稳定的被处理,那么对建立时间与保持时间建立清晰的概念非常重要。下面在认识了建立时间与保持时间的概念上思考如下的问题。举一个常见的例子。

图2 同步设计中的一个基本模型 图2为统一采用一个时钟的同步设计中一个基本的模型。图中Tco是触发器的数据输出的延时;Tdelay是组合逻辑的延时;Tsetup是触发器的建立时间;T pd为时钟的延时。如果第一个触发器D1建立时间最大为T1max,最小为T1min,组合逻辑的延时最大为T2max,最小为T2min。问第二个触发器D2立时间T3与保持时间T4应该满足什么条件,或者是知道了T3与T4那么能容许的最大时钟周期是多少。这个问题是在设计中必须考虑的问题,只有弄清了这个问题才能保证所设计的组合逻辑的延时是否满足了要求。 下面通过时序图来分析:设第一个触发器的输入为D1,输出为Q1,第二个触发器的输入为D2,输出为Q2; 时钟统一在上升沿进行采样,为了便于分析我们讨论两种情况即第一:假设时钟的延时Tpd为零,其实这种情况在FPGA设计中是常常满足的,由于在FPGA 设计中一般是采用统一的系统时钟,也就是利用从全局时钟管脚输入的时钟,这样在内部时钟的延时完全可以忽略不计。这种情况下不必考虑保持时间,因为每个数据都是保持一个时钟节拍同时又有线路的延时,也就是都是基于CLOCK 的延迟远小于数据的延迟基础上,所以保持时间都能满足要求,重点是要关心建立时间,此时如果D2的建立时间满足要求那么时序图应该如图3所示。 从图中可以看出如果: T-Tco-Tdelay>T3 即: Tdelay< T-Tco-T3

和可靠性有关的几个概念

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 和可靠性有关的几个概念 和可靠性有关的几个概念建立时间和保持时间图 1 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。 如图 1 。 数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求,当然在一些情 况下,建立时间和保持时间的值可以为零。 PLD/FPGA 开发软件可以自动计算两个相关输入的建立和保持 时间(如图 2)竞争和冒险几乎所有关于数字电路的教材,都 会提到数字电路中的竞争和冒险问题,但是这个问题往往被我们忽略。 我们可以先来回顾一下关于竞争和冒险的一些基本概念。 PLD 内部毛刺产生的原因我们在使用分立元件设计数字系 统时,由于 PCB 走线时,存在分布电感和电容,所以几纳秒的毛 刺将被自然滤除,而在 PLD 内部决无分布电感和电容,所以在PLD/FPGA 设计中,竞争和冒险问题将变的较为突出。 FPGA 中的冒险现象信号在 FPGA 器件内部通过连线和逻 辑单元时,都有一定的延时。 1 / 8

延时的大小与连线的长短和逻辑单元的数目有关,同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。 信号的高低电平转换也需要一定的过渡时间。 由于存在这两方面因素,多路信号的电平值发生变化时,在信号变化的瞬间,组合逻辑的输出有先后顺序,并不是同时变化, 往往会出现一些不正确的尖峰信号,这些尖峰信号称为毛刺。 如果一个组合逻辑电路中有毛刺出现,就说明该电路存在冒险。 (与分立元件不同,由于 PLD 内部不存在寄生电容电感,这些毛刺将被完整的保留并向下一级传递,因此毛刺现象在 PLD、 FPGA 设计中尤为突出)图 6. 21 给出了一个逻辑冒险的例子,从图 6. 22 的仿真波形可以看出, A、 B、 C、 D四个输入信号经过布线延时以后,高低电平变换不是同时发生的,这导致输出信号OUT出现了毛刺。 (我们无法保证所有连线的长度一致,所以即使四个输入信号在输入端同时变化,但经过 PLD 内部的走线,到达或门的时间也是不一样的,毛刺必然产生)。 可以概括的讲,只要输入信号同时变化,(经过内部走线)组合逻辑必将产生毛刺。 将它们的输出直接连接到时钟输入端、清零或置位端口的设计方法是错误的,这可能会导致严重的后果。 所以我们必须检查设计中所有时钟、清零和置位等对毛刺敏感的输入端口,确保输入不会含有任何毛刺图 6. 21 存在逻辑冒

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