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[342] 什么是亞穩態?亞穩態是如何產生的?它有什么影響?

亞穩態是一種電路狀態,在電路正常工作所需的時間內,電路無法穩定在的“ 0”或“ 1”邏輯電平的狀態。通常在建立時間和保持時間違例時發生。

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亞穩態可能會導致:

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  1. 不可預測的系統行為。不同的扇出可能得到不同的信號值,從而導致設計進入未知狀態。如果不穩定的數據(“ 0”或“ 1”)傳播到設計中的不同部分,則可能導致高電流并最終芯片燒壞。

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[343] 如何避免亞穩態?

通過在設計中使用同步器,可以避免跨時鐘域時的亞穩態。同步器讓信號有足夠的時間從不穩定的振蕩(“ 0”和“ 1”)穩定下來,從而獲得穩定的輸出。對于跨時鐘域時可能出現的亞穩態,還可以使用包括握手機制、異步 FIFO 等方法。對于同步電路中,要進行合理的設計與設計約束,避免建立時間和保持時間違例。

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[344] 同步器的構成是怎樣的?

以下是一個同步器電路的例子。這是一個兩個觸發器同步器,第一個觸發器等待一個時鐘周期,使輸入端的亞穩態穩定下來 / 逐漸消失,然后第二個觸發器在輸出端提供穩定的信號