(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Программные средства foundation CLOCK. D Q >CLK D О >CLK >CLK -, >CLK >CLK D Q: >CLK >CLK ->CLK D Q >CLK >CLK >CLK D О >CLK Рис. 8.87. Разводка тактового сигнала, которая может вызвать дополнительный разброс задержек на сложных печатных платах и внутри специализированных ИС CLOCK-
 Рис. 8.88. Разводка тактового сигнала, минимизирующая разброс задержек Хотя методология синхронного проектирования позволяет упростить алгоритм работы большой системы, мы видим все же, что в случае, когда в качестве запоминающих элементов используются переключающиеся по фронту триггеры, главной проблемой может оказаться разброс задержек тактового сигнала. Чтобы преодолеть это затруднение, во многих высокоскоростных системах и в СБИС применяется проектирование по принципу двухфазных защелок {two-phase latch design), с которым можно ознакомиться по литературе. При таком проектировании каждый переключающийся по фронту D-триггер разбивается на две составляющие его защелки, которыми управляют тактовые сигналы с неперекрывающимися рабочими фазами. Зазор между рабочими фазами поглощает разброс задержек тактового сигнала. КАК ИЗБЕЖАТЬ ПОСЛЕДСТВИЙ РАЗБРОСА ЗАДЕРЖЕК Различие в длине проводников и разная нагрузка являются очевидными причинами разброса задержек тактового сигнала. Но существует много других, менее явных источников расхождения. В частности, разброс задержек тактового сигнала может быть вызван перекрестными помехами, то есть наводками с одной сигнальной линии на другую. Перекрестные помехи неизбежны, если проводники проходят на печатной плате или внутри микросхемы параллельно на малом расстоянии друг от друга; при этом наводки возникают в моменты переходов сигналов с одного уровня на другой. Сигнал, соседний с тактовым, может изменяться в том же направлении или в противоположном; в зависимости от этого переход в тактовом сигнале может ускоряться или замедляться, в результате чего будет казаться, что переход происходит раньше или позже. В большом устройстве на печатной плате или внутри специализированной ИС, как правило, нереально отследить и устранить все возможные источники разброса задержек тактового сигнала. Поэтому большинство производителей специализированных ИС требуют от проектировщиков, чтобы те предусмотрели дополнительный запас по времени установления и времени удержания, эквивалентный задержке нескольких вентилей, в дополнение к тому минимуму, который следует из временнь/х диафамм, полученных путем моделирования. Только в этом случае все неизвестные факторы оказываются преодоленными. 8.8.2. Стробирование тактового сигнала у большинства последовательностных ИС средней степени интефации, упомянутых в этой главе, есть синхронный вход разрешения на выполнение данной ИС ее функций. Другими словами, сигналы на входах разрешения у таких ИС фиксируются в тот же момент, что и данные, на фронте тактового сигнала. Первым из рассмотренных нами примеров был регистр 74x377 с синхронным входом разрешения зафузки; другие подобные ИС - это счетчик 74x163 и регистр сдвига 74x194 с синхронными входами разрешения зафузки, счета и сдвига. Тем не менее, у многих ИС средней степени интефации, а также у макроэлементов для ИС типа FPGA и у ячеек в специализированных ИС нет синхронных входов разрешения соответствующих действий; например, 8-разрядный регистр 74x374 имеет выходы с тремя состояниями, но у него нет входа разрешения зафузки. Спрашивается: что может сделать разработчик, если требуется, чтобы у 8-разрядного регистра были и вход разрешения зафузки, и выходы с тремя состояниями? Одно из решений этой задачи состоит в использовании ИС 74x377 с входом разрешения зафузки и включении вслед за этой ИС буфера 74x241 с выходами с тремя состояниями. Однако при этом возрастут стоимость и задержка. Другой вариант заключается в применении большего по размерам и более дорогого изделия, а именно - ИС 74x823, которая обладает обоими требуемыми свойствами и у которой, кроме того, есть асинхронный вход сброса CLR L. Но если разработчик не знает ничего лучше, кроме ИС 374, то более рискованным  CLOCK CLKEN GCLK Рис. 8.89. Как не надо стробировать тактовый сигнал: (а) схема, решающая задачу в лоб ; (Ь) временные диаграммы Способ стробирования тактового сигнала, обеспечивающий минимальный разброс задержек, представлен на рис. 8.90. В приведенной схеме нестробирован-ный тактовый сигнал и несколько стробированных тактовых сигналов вырабатываются от одного и того же главного тактового сигнала с низким активным уровнем. Чтобы минимизировать возможные различия в задержках, следует использовать вентили, находящиеся в одном и том же корпусе ИС. Сигнал CLKEN может меняться произвольно, пока сигнал CLOCK L остается на низком уровне, а сигнал CLOCK имеет высокий уровень. Вот и прекрасно: сигнал CLKEN вырабатывается, как правило, конечным автоматом, у которого изменение сигналов на его выходах происходит строго после того, как сигнал CLOCK переходит на высокий уровень. Подход, иллюстрируемый рис. 8.90, приемлем только в том случае, когда возникающий при этом разброс задержек является допустимым. Кроме того, заметьте, что сигнал CLKEN должен оставаться неизменным в течение всего интервала времени, на котором сигнал CLOCK L имеет высокий уровень (а сигнал решением является запирание сигнала на тактовом входе этой ИС на интервале времени, в течение которого не предполагается производить зафузку. Такое действие называют стробированием тактового сигнала {gating the clock). На рис. 8.89 демонстрируется очевидный, но ошибочный способ стробиро-вания тактового сигнала. Сигнал CLKEN подается для того, чтобы разрешить прохождение тактового сигнала CLOCK через вентиль И и выработать стробирован-ный тактовый сигнал GCLK. В случае применения такого способа возникают две проблемы: 1. Если сигнал CLKEN является выходным сигналом конечного автомата или другим сигналом, который вырабатывается каким-либо регистром, то изменение сигнала CLKEN происходит чуть позднее того момента, когда сигнал CLOCK переходит на высокий уровень. Как показано на рис. 8.89(b), при этом в сигнале GCLK возникают паразитные импульсы, которые будут приводить к ошибочным переключениям регистров, на входы которых поступает этот сигнал. 2. Но даже если сигнал CLKEN каким-то образом вырабатывается раньше нарастающего фронта сигнала CLOCK (например, на выходе регистра, переключающегося по спадающему фронту сигнала CLOCK, что является особенно нежелательным), задержка в вентиле И приведет к увеличению разброса задержек тактового сигнала в системе, в результате чего могут возникнуть определенные проблемы в других местах. ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |