系统时序基础理论

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时序分析教程范文

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时序分析教程范文时序分析(Timing Analysis)是指对数字电路或系统进行时间性能评估和验证的过程。

它主要关注信号在电路中的传播延迟、时钟频率、时序关系等参数,帮助设计者确保电路或系统工作在正确的时序要求下。

时序分析在数字电路的设计和验证中具有重要的作用,特别是对于高速电路和复杂系统来说更为关键。

下面是一些常用的时序分析技术和方法:1.时钟分析:时钟是数字电路中最重要的信号之一,时钟的频率和时钟偏斜对电路的性能有着直接影响。

时钟分析主要关注时钟的频率、时钟偏斜、时钟分配和时钟网络等方面。

通过时钟分析可以评估时钟网络的性能,优化时钟分配方案,减少时钟偏斜等。

2.时序约束:时序约束是指在设计过程中对电路或系统的时序要求进行规定和约束的过程。

时序约束涉及到输入信号和时钟之间的关系,以及输出信号在一些时钟边沿之后的稳态时间等要求。

正确的时序约束有助于设计者确保电路或系统可以在正确的时序要求下运行。

3.时序分析工具:时序分析工具可以帮助设计者对电路或系统进行时序分析和验证。

常用的时序分析工具包括静态时序分析工具和动态时序分析工具。

静态时序分析工具主要通过对电路的逻辑和时钟分析,检查时序约束是否满足。

动态时序分析工具则通过模拟电路行为,计算信号的传播延迟和时序关系。

4.时序优化:时序优化是指通过改变电路结构和布局,减少路径延迟、降低时钟偏斜等手段,提高电路的时序性能。

常用的时序优化技术包括逻辑编码、时钟优化、布局布线优化等。

时序优化需要结合时序分析工具进行验证,确保优化后的电路满足时序要求。

时序分析对数字电路的正确性和性能具有重要的影响,它能帮助设计者在设计和验证过程中找到潜在的问题和改进方案。

因此,时序分析是数字电路设计和验证中必不可少的一部分。

通过学习和掌握时序分析的基本原理和方法,可以提高数字电路设计的质量和效率。

现代汉语时序范畴

现代汉语时序范畴

现代汉语时序范畴最近几十年以来,汉语时序范畴一直是汉语研究的一个重要方面。

研究者们认为,汉语时序范畴有助于更好地理解和分析汉语之间的关系,并有助于解决语言学中的许多概念和议题。

本文将介绍汉语时序范畴的基础理论,并研究其在现代汉语中的实际应用。

汉语时序范畴通常指语言学中关于时序的理论,它反映了语言形式在发展历史中发生变化的模式。

时序范畴揭示了建构汉语语言的结构,也影响着汉语语言的表达方式。

汉语的时序范畴主要可以分为三种:一种是单一时序范畴,它把每个汉字看作是一个独立的、有着独特的含义的单位;另一种是双重时序范畴,它认为汉字存在着一定程度的重叠性,从而给汉字加上了语义上的重要内涵;第三种时序范畴则是复杂时序范畴,它承认汉字系统中存在不同类型的结构,并通过复杂的模式来把单一汉字与多字结构进行联系。

在现代汉语的实际应用中,汉语时序范畴被广泛用于语言的表达,特别是在口语中。

口语中的时序范畴用来突出表达的重点,强调语句意义和含义,从而使语句变得更加有说服力。

相比与文字,口语中对时序范畴的应用更加大胆,表达更加活跃,更能吸引听众。

例如,在口语中,时序范畴常用来强调词语、短语或句子中的某个重点部分,从而增加句子的表达力度。

影视作品中的台词也常常利用时序范畴来强调感情的振奋。

此外,汉语时序范畴也被广泛用于文字表达中,特别是在文学作品中。

文学作品常常运用时序范畴来传达作者的思想和情感,从而使文章充满了生气和张力,从而更好地发挥文学作品的魅力。

例如,通过一系列插入句,时序范畴可以增加文章的表达力度,从而让读者进一步深入文章的内涵。

总之,汉语时序范畴对于汉语的理解和应用具有重要的作用。

在实际应用中,汉语时序范畴可以帮助语言使用者更好地表达自己的思想,从而实现丰富的表达技巧。

通过学习和掌握汉语时序范畴,可以让语言使用者更加熟练地运用汉语,并从中获取更多的乐趣。

同步时序电路名词解释

同步时序电路名词解释

同步时序电路名词解释
同步时序电路是一种在电子系统中应用的数字电路,它是通过时钟信号来同步各个部分的操作。

时序电路对于在确定的时间点执行特定任务的应用非常重要,如处理器、存储器和其他数字系统。

以下是同步时序电路的一些基本概念和要素:
1.时钟信号:时钟是同步时序电路的基础。

时钟信号是一个周期性的方波信号,用于同步系统中的各个元件。

时钟信号定义了电路的工作时序,使得不同的操作在特定的时钟周期内完成。

2.触发器:触发器是同步时序电路的核心元件之一。

它们是一种存储器件,通过时钟信号触发,保存输入信号的状态。

D触发器和JK触发器是常见的类型,它们被广泛用于时序电路的设计。

3.寄存器:寄存器是一组触发器的集合,用于存储二进制数据。

寄存器在时钟信号的作用下,将输入数据加载到内部存储单元中。

4.计数器:计数器是一种特殊的时序电路,用于计数时钟脉冲的数量。

它在许多数字系统中被广泛用于生成序列号、实现状态机等应用。

5.状态机:状态机是一种由状态和状态之间的转移组成的时序电路。

它可以是有限状态机(FSM)或无限状态机,用于实现特定的序列逻辑和控制功能。

6.时序逻辑:时序逻辑是指电路的输出不仅取决于当前输入,还取决于过去的输入和系统的状态。

时序逻辑通过触发器和寄存器来实现。

同步时序电路的设计需要考虑时序关系、时钟周期、信号传播延迟等因素。

合理的时序设计可以确保电路的可靠性、稳定性和正确性。

这对于数字系统的性能和正确功能至关重要。

以系统论的思想指导行业科学发展

以系统论的思想指导行业科学发展

以系统论的思想指导行业科学发展作者:来源:《中国建筑金属结构·上半月》2013年第04期当前,全国正在召开人大和政协会议,认真贯彻落实党的十八大会议和中央工作经济会议精神。

对于我们铝门窗幕墙行业来说,关键是要从系统论出发,研究问题,解决问题,真正做到科技创新、管理创新和经营方式的创新。

认真履行行业的社会责任,是我们协会和每一个会员单位需要认真思考和着力解决的重大问题。

下面我分三个方面来讲。

一、系统论概述首先我简要介绍一下系统论的有关概念,不论是思维,还是工作我们都要有系统论的观念。

1.定义从定义上来看,系统是由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。

在这个定义中包括了系统、要素、结构和功能四大概念,表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三个方面的关系。

系统论的核心是系统的整体观念。

也就是说我们今天讲门窗、幕墙,要有整体的系统概念。

系统科学是以系统为研究和应用对象的一门科学。

系统是由相互联系、相互作用的要素组成的,具有一定结构和功能的有机整体。

它是以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。

它着重考察各类系统的关系和属性,揭示其活动规律,探讨有关系统的各种理论和方法。

系统科学的理论和方法正在从自然科学和工程技术,向社会科学广泛转移。

系统科学是以系统思想为中心、综合多门学科的内容而形成的一个新的综合性科学门类,客观上可分为狭义和广义两种。

狭义的系统科学一般是指贝塔朗菲著作《一般系统论:基础、发展和应用》中所提出的将"系统"的科学和数学系统论、系统技术、系统哲学三个方面归纳而成的学科体系。

广义的系统科学包括系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同学、突变论、运筹学、模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统论、系统工程学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学等一大批学科在内,是20世纪中叶以来发展最快的综合性科学。

2.特点系统科学所研究的系统具有整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性和时序性,这些特性是所有系统的共同的基本特征。

知识点归纳的基本理论和基本路线的基本内容

知识点归纳的基本理论和基本路线的基本内容

知识点归纳的基本理论和基本路线的基本内容在学习过程中,我们会面临大量的知识点,而要想更好地掌握这些知识,归纳是一个非常有效的方法。

知识点归纳是将散乱的知识点整理、梳理,以达到系统化、全面、深入理解的目的。

本文将介绍知识点归纳的基本理论和基本路线。

一、知识点归纳的基本理论1. 逻辑关系理论知识点之间存在着各种各样的逻辑关系,包括因果关系、对比关系、时间顺序关系等。

利用逻辑关系理论,我们可以将相关的知识点进行分类、归类,从而更好地理解它们之间的联系和内在规律。

2. 层次关系理论知识点存在着层次性,即有基础知识点和更高级的知识点。

在进行归纳时,我们可以根据知识点的层次关系进行排列组合,从而形成有机的知识体系。

通过建立层次关系,我们可以更好地掌握知识的发展脉络和主次关系。

3. 综合关系理论知识点之间存在较为复杂的综合关系,相互之间既有联系又有区别。

在进行归纳时,我们需要考虑到综合关系,并进行综合比较、分析、概括。

通过综合关系的理解,我们可以更好地把握知识点的本质和特点,提高对知识点的理解和应用能力。

二、知识点归纳的基本路线1. 收集材料归纳知识点之前,我们需要先收集相关的材料。

可以通过查阅教材、参考书籍、学习资料等方式获取信息。

同时,也可以利用互联网等资源进行查询和获取。

收集材料时要注意筛选,只选择与归纳目标相关的、可靠的信息。

2. 分类整理在收集到足够的材料后,我们需要根据知识点的性质和特点进行分类整理。

可以采用逻辑分类、时序分类、综合分类等方式,将知识点分门别类地整理出来,形成清晰的框架和脉络。

3. 建立联系在分类整理的基础上,我们需要进一步建立知识点之间的联系。

可以通过逻辑关系的梳理、层次关系的建立、综合关系的整合等方式,将相互关联的知识点连接起来,形成有机的知识网络。

4. 概括总结在建立联系的基础上,我们要对知识点进行概括总结。

可以通过提炼核心概念、归纳共性特点、总结规律等方式,将知识点的本质和核心思想凝练出来,形成简洁准确的概括性描述。

lstm时序数据分类

lstm时序数据分类

lstm时序数据分类LSTM时序数据分类:从理论到实践LSTM(Long Short-Term Memory)是一种常用于处理时序数据的神经网络模型,它能够有效地捕捉时序数据中的长期依赖关系,因此在许多领域都有广泛的应用。

本文将从理论和实践两个方面介绍LSTM时序数据分类的相关知识。

一、LSTM理论基础LSTM是一种循环神经网络(RNN)的变种,它通过引入门控机制来解决RNN中的梯度消失和梯度爆炸问题。

LSTM的核心是记忆单元(memory cell),它可以存储和读取信息,并通过三个门控单元(input gate、forget gate、output gate)来控制信息的流动。

其中,input gate用于控制新信息的输入,forget gate用于控制旧信息的遗忘,output gate用于控制输出信息的选择。

通过这些门控单元的控制,LSTM可以有效地处理时序数据中的长期依赖关系。

二、LSTM时序数据分类实践LSTM时序数据分类的实践过程可以分为数据预处理、模型构建、模型训练和模型评估四个步骤。

1. 数据预处理数据预处理是LSTM时序数据分类的第一步,它包括数据清洗、数据归一化、数据划分等操作。

数据清洗是指去除数据中的异常值和缺失值,以保证数据的质量;数据归一化是指将数据缩放到0-1之间,以便于模型的训练;数据划分是指将数据集划分为训练集、验证集和测试集,以便于模型的评估。

2. 模型构建模型构建是LSTM时序数据分类的第二步,它包括模型的搭建和参数的设置。

模型的搭建是指根据数据的特点和任务的需求选择合适的LSTM模型结构,例如单层LSTM、多层LSTM、双向LSTM等;参数的设置是指对模型的超参数进行调整,例如学习率、批次大小、隐藏层大小等。

3. 模型训练模型训练是LSTM时序数据分类的第三步,它包括模型的初始化、前向传播、反向传播和参数更新。

模型的初始化是指对模型的参数进行随机初始化,以便于模型的训练;前向传播是指将数据输入到模型中,通过LSTM的门控机制计算出模型的输出;反向传播是指根据损失函数计算模型的梯度,以便于参数的更新;参数更新是指根据梯度下降算法对模型的参数进行更新,以最小化损失函数。

时序控制规律

时序控制规律

时序控制规律时序控制规律的实现原理是通过编程控制控制系统中的各个执行部件(如电机、气动元件、传感器等)在预定的时间点按照一定的顺序和方式进行动作,从而实现对控制对象的精确控制。

时序控制通常分为固定时序控制和可变时序控制两种方式,根据具体应用场景的需要选择不同的方式进行控制。

固定时序控制是指在控制系统中预先设定好各个执行部件的动作顺序和时间点,一旦启动控制系统即按照预定的时序进行控制,无法根据实际情况进行调整。

这种控制方式适用于工艺流程固定、要求精确的生产环境,如汽车装配线、半导体生产线等。

可变时序控制是指在控制系统中设定了一些参数和条件,根据实际情况动态调整控制对象的控制顺序和时间点。

这种控制方式可以根据生产线上不同产品的要求、工艺参数的变化等实时调整控制顺序,更加灵活适应生产环境的变化。

时序控制规律不仅可以提高生产效率和产品质量,还可以降低生产成本、减少人为失误、提升生产线的自动化程度。

下面我将详细介绍时序控制规律的原理、应用和优势。

一、时序控制规律的原理时序控制规律的实现主要依靠控制系统中的程序控制器(PLC)、传感器、执行器等装置。

PLC作为控制系统的核心部件,负责接收输入信号、执行控制程序、输出控制信号,实现对真实世界的控制。

传感器用于收集控制对象的状态信息,执行器用于执行控制操作。

时序控制规律的实现基本步骤如下:1. 收集信息:传感器收集控制对象的状态信息,如位置、速度、温度等。

2. 判断条件:根据收集到的信息,判断控制对象当前所处的状态,确定下一步的控制操作。

3. 确定动作:根据判断结果,确定执行部件(电机、气动元件等)的动作顺序和时间点。

4. 执行控制:PLC根据预设的控制规律,输出相应的控制信号,执行控制动作。

5. 反馈信息:执行部件执行动作后,传感器再次收集控制对象的状态信息,反馈给PLC,用于后续控制操作的判断。

二、时序控制规律的应用领域时序控制规律在各种自动化生产设备和流水线系统中得到广泛应用,如汽车装配线、电子产品生产线、食品加工线等。

【电工基础知识】时序逻辑电路

【电工基础知识】时序逻辑电路

【电⼯基础知识】时序逻辑电路时序逻辑电路定义时序逻辑电路主要由触发器构成。

在理论中,时序逻辑电路是指电路任何时刻的稳态输出不仅取决于当前的输⼊,还与前⼀时刻输⼊形成的状态有关。

这跟相反,组合逻辑的输出只会跟⽬前的输⼊成⼀种函数关系。

换句话说,时序逻辑拥有储存器件()来存储信息,⽽组合逻辑则没有。

从时序逻辑电路中,可以建出两种形式的::输出只跟内部的状态有关。

(因为内部的状态只会在时脉触发边缘的时候改变,输出的值只会在时脉边缘有改变):输出不只跟⽬前内部状态有关,也跟现在的输⼊有关系。

时序逻辑因此被⽤来建构某些形式的的,延迟跟储存单元,以及有限状态⾃动机。

⼤部分现实的电脑电路都是混⽤组合逻辑跟时序逻辑。

按“功能、⽤途”分为:1. 寄存器;2. 计数(分频)器;3. 顺序(序列)脉冲发⽣器;4. 顺序脉冲检测器;5. 码组变换器;寄存器定义寄存器:能够暂时存放数码、指令、运算结果的数字逻辑部件,称为寄存器。

寄存器的功能是存储,它是由具有存储功能的组合起来构成的。

⼀个触发器可以存储1位⼆进制代码,故存放n位⼆进制代码的寄存器,需⽤n个触发器来构成。

[1]按照功能的不同,可将寄存器分为基本寄存器和两⼤类。

基本寄存器只能并⾏送⼊数据,也只能并⾏输出。

移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作⽤下依次逐位右移或左移,数据既可以并⾏输⼊、并⾏输出,也可以串⾏输⼊、串⾏输出,还可以并⾏输⼊、串⾏输出,或串⾏输⼊、并⾏输出,⼗分灵活,⽤途也很⼴。

[1]知识点概述:1、寄存器,就是能够记忆或存储0和1数码的基本部件。

通常都是由各种触发器和门电路来构成的。

2、寄存器分为仅能存储0和1数码的数码寄存器,和既能存储数码同时也能实现数码的左移或右移的寄位移寄存器。

3、在实际中,通常使⽤集成寄存器。

本节讲解了寄存器的电路构成、⼯作原理、对74LS194双向移位寄存器的使⽤进⾏了介绍。

4、有点寄存器具有左移右移的功能寄存器电路如下:(1)由四个D触发器构成,因为每⼀个D触发器可以存放1位⼆进制信息,所以上述电路的寄存器可存放⼀个4位⼆进制数码,⼀般也把这种寄存器称为数码寄存器。

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系统时序基础理论对于系统设计工程师来说,时序问题在设计中是至关重要的,尤其是随着时钟频率的提高,留给数据传输的有效读写窗口越来越小,要想在很短的时间限制里,让数据信号从驱动端完整地传送到接收端,就必须进行精确的时序计算和分析。

同时,时序和信号完整性也是密不可分的,良好的信号质量是确保稳定的时序的关键,由于反射,串扰造成的信号质量问题都很可能带来时序的偏移和紊乱。

因此,对于一个信号完整性工程师来说,如果不懂得系统时序的理论,那肯定是不称职的。

本章我们就普通时序(共同时钟)和源同步系统时序等方面对系统时序的基础知识作一些简单的介绍。

一. 普通时序系统(共同时钟系统)所谓普通时序系统就是指驱动端和接收端的同步时钟信号都是由一个系统时钟发生器提供。

下图就是一个典型的普通时钟系统的示意图,表示的是计算机系统的前端总线的时序结构,即处理器(CPU)和芯片组(C hipset)之间的连接。

在这个例子中,驱动端(处理器)向接收端(芯片组)传送数据,我们可以将整个数据传送的过程考虑为三个步骤:1.核心处理器提供数据;2.在第一个系统时钟的上升沿到达时,处理器将数据Dp锁存至Qp输出;3.Qp沿传输线传送到接收端触发器的Dc,并在第二个时钟上升沿到达时,将数据传送到芯片组内部。

一般来说,标准普通时钟系统的时钟信号到各个模块是同步的,即图中的Tflight clka和Tflight clkb 延时相同。

通过分析不难看出,整个数据从发送到接收的过程需要经历连续的两个时钟沿,也就是说,如果要使系统能正常工作,就必须在一个时钟周期内让信号从发送端传输到接收端。

如果信号的传输延迟大于一个时钟周期,那么当接收端的第二个时钟沿触发时,就会造成数据的错误读取,因为正确的数据还在传输的过程中,这就是建立时间不足带来的时序问题。

目前普通时序系统的频率无法得到进一步提升的原因就在于此,频率越高,时钟周期越短,允许在传输线上的延时也就越小,200-300MHz已经几乎成为普通时序系统的频率极限。

那么,是不是传输延时保持越小就越好呢?当然也不是的,因为它还必须要满足一定的保持时间。

在接下来几节里,我们就建立和保持时间来分析一下时序设计需要考虑的一些问题以及正确的系统时序所必须满足的条件。

1. 时序参数的确定对于时序问题的分析,我们首先要清楚地理解相关的一些时序参数的具体含义,比如Tco,缓冲延时,传播延迟,最大/小飞行时间,建立时间,保持时间,建立时间裕量,保持时间裕量,时钟抖动,时钟偏移等等,如果对这些参数的概念理解不深刻,就很容易造成时序设计上的失误。

首先要阐明的是Tco和缓冲延时(buffer delay)的区别。

从定义上来说,Tco是指时钟触发开始到有效数据输出的器件内部所有延时的总和;而缓冲延时是指信号经过缓冲器达到有效的电压输出所需要的时间。

可以看出,Tco除了包含缓冲延时,还包括逻辑延时。

通常,确定Tco的方法是在缓冲输出的末端直接相连一个测量负载,最常见的是50欧姆的电阻或者30pF的电容,然后测量负载上的信号电压达到一定电平的时间,这个电平称为测量电压(Vms),一般是信号高电平的一半。

如Tco和缓冲延时的确定如下图所示:信号从缓冲器出来之后,就要经过传输线到接收终端,信号在传输线上的传输的延时我们称为传播延迟(p ropagation delay),它只和信号的传播速度和线长有关。

然而我们在大多数时序设计里面,最关键的却不是传播延迟这个参数,而是飞行时间(Flight Time)参数,包括最大飞行时间(Max Flight Time)和最小飞行时间(Min Flight Time)。

飞行时间包含了传播延迟和信号上升沿变化这两部分因素,从下图中可以很容易看出两者的区别。

在较轻的负载(如单负载)情况下,驱动端的上升沿几乎和接收端的信号的上升沿平行,所以这时候平均飞行时间和传播延迟相差不大;但如果在重负载(如多负载)的情况下,接收信号的上升沿明显变缓,这时候平均飞行时间就会远远大于信号的传播延迟。

这里说的平均飞行时间是指Buffer波形的Vms到接收端波形Vms之间的延时,这个参数只能用于时序的估算,准确的时序分析一定要通过仿真测量最大/最小飞行时间来计算。

上面只是对信号上升沿的分析,对于下降沿来说,同样存在着最大/最小飞行时间的参数,如下图。

在时序计算时我们实际取的最大飞行时间是在上升沿和下降沿中取最长的那个飞行时间,而最小飞行时间则是取上升和下降沿中最短的那个飞行时间。

也有些时候,人们对信号的最大/最小飞行时间还有其它称谓,比如在Cadence软件中,就将最大飞行时间称为最终稳定延时(Final Settle Delay),而将最小飞行时间称为最早开关延时(First Swit ch Delay),如下图。

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,它们是接收器本身的特性,表征了时钟边沿触发时数据需要在锁存器的输入端持续的时间。

通俗地说,时钟信号来的时候,要求数据必须已经存在一段时间,这就是器件需要的建立时间(Setup Time);而时钟边沿触发之后,数据还必须要继续保持一段时间,以便能稳定的读取,这就是器件需要的保持时间(Hold Time)。

如果数据信号在时钟沿触发前后持续的时间均超过建立和保持时间,那么超过量就分别被称为建立时间裕量和保持时间裕量。

见图1-6-6,其中还考虑了时钟误差的因素。

每个器件的建立和保持时间参数,一般都可以在相应的DataSheet查到,对于设计者来说最大的目的是提高时序的裕量,这样即使信号完整性上出现一点问题,或者外界环境发生一定的变化,系统仍然能正常工作,这就是一个设计优良的系统应该体现出的超强的稳定性。

系统时序设计中对时钟信号的要求是非常严格的,因为我们所有的时序计算都是以恒定的时钟信号为基准。

但实际中时钟信号往往不可能总是那么完美,会出现抖动(Jitter)和偏移(Skew)问题。

所谓抖动,就是指两个时钟周期之间存在的差值,这个误差是在时钟发生器内部产生的,和晶振或者PLL内部电路有关,布线对其没有影响,如图1-6-7。

除此之外,还有一种由于周期内信号的占空比发生变化而引起的抖动,称之为半周期抖动。

总的来说,jitter可以认为在时钟信号本身在传输过程中的一些偶然和不定的变化之总和。

时钟偏移(skew)是指两个相同的系统时钟之间的偏移。

它表现的形式是多种多样的,既包含了时钟驱动器的多个输出之间的偏移,也包含了由于PCB走线误差造成的接收端和驱动端时钟信号之间的偏移,比如在图1-6-1中所示,CLKA和CLKB之间的差异,CLKC和CLKP之间的差异均为时钟偏移,这些偏移量在时序计算中需要全部考虑。

除了上面提到的这些概念,还有一点要注意的是,时刻不能忽略信号完整性对时序的影响,比如串扰会影响微带线传播延迟;反射会造成数据信号在逻辑门限附近波动,从而影响最大/最小飞行时间;时钟走线的干扰会造成一定的时钟偏移。

有些误差或不确定因素是仿真中无法预见的,设计者只有通过周密的思考和实际经验的积累来逐步提高系统设计的水平。

2 时序约束条件下面来具体讨论一下系统时序需要满足的一些基本条件。

我们仍然以图1-6-1的结构为例,并可以据此画出相应的时序分析示意图(图1-6-8)。

在上面的时序图中,存在两个时序环,我们称实线的环为建立时间环,而虚线的环我们称之为保持时间环。

可以看到,这两个环都不是闭合的,缺口的大小就代表了时序裕量的多少,因此设计者总希望尽可能增大这个缺口。

同时还要注意到,每个环上的箭头方向不是一致的,而是朝着正反两个方向,因为整个系统时序是以时钟上升沿为基准的,所以我们时序环的起点为系统时钟clk in的上升沿,而所有箭头最终指向接收端的控制时钟CLKC的边沿。

先来分析建立时间环:缺口的左边的半个时序环代表了从第一个系统时钟上升沿开始,直到数据传输至接收端的总的延时,我们计为数据延时,以Tdata tot表示:Tdata tot =Tco clkb+Tflt clkb +Tco data +Tflt data上式中:Tco clkb是系统时钟信号CLKB在时钟驱动器的内部延迟;Tflt clkb 是CLKB从时钟驱动器输出后到达发送端(CPU)触发器的飞行时间;Tco data是数据在发送端的内部延迟;Tflt data是数据从发送端输出到接收端的飞行时间。

从CLKC时钟边沿的右边半个时序环代表了系统时钟到达接收端的总的沿时,我们计为时钟延时,以Tclk tot表示:Tclk tot =Tcycle +Tco clka +Tflt clka – Tjitter其中,Tcycle是时钟信号周期;Tco clka 是系统时钟信号CLKA(第二个上升沿)在时钟驱动器的内部延迟;Tflt clka是时钟信号从时钟驱动器输出到达接收端触发器的飞行时间;Tjitter是时钟的抖动误差。

因此我们可以根据建立时间裕量的定义,得到:Tsetup margin = Tclk tot – Tdata tot – Tsetup将前面的相应等式带入可得:Tsetup marin = Tcycle + Tco clka + Tflt clka – Tjitter – Tco clkb – Tflt clkb – Tco dat a – Tflt data – Tsetup我们定义时钟驱动器(PLL)的两个时钟输出之间的偏移为Tclock Skew ,两根CLOCK走线之间的时钟偏移为TPCB Skew ,即:Tclock Skew = Tco clkb - Tco clka;TPCB Skew = Tflt clkb - Tflt clka这样就可以得到建立时间裕量的标准计算公式:Tsetup marin =Tcycle – TPCB skew –Tclock skew –Tjitter – Tco data – Tflt data-Tsetup (1.6.1)再来看保持时间环:对照图1-6-8,我们可以同样的进行分析:Tdata delay = Tco clkb + Tflt clkb + Tco data + Tflt dataTclock delay = Tco clka + Tflt clka于是可以得出保持时间裕量的计算公式:Thold margin = Tdata delay – Tclock dalay – Thold time即: Thold margin = Tco data + Tflt data + Tclock skew + Tpcb skew – Thold (1.6.2)可以看到,式1.6.2中不包含时钟抖动Jitter的参数。

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