资料介绍
熟悉一下数字电路一些问题,从细节入手,温故而知新。
什么是同步逻辑和异步逻辑,同步电路和异步电路的区别是什么?
同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。
电路设计可分类为同步电路和异步电路设计。同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作,而异步电路不使用时钟脉冲做同步,其子系统是使用特殊的“开始”和“完成”信号使之同步。由于异步电路具有下列优点 -- 无时钟歪斜问题、低电源消耗、平均效能而非最差效能、模块性、可组合和可复用性 -- 因此近年来对异步电路研究增加快速,论文发表数以倍增,而 Intel Pentium 4 处理器设计,也开始采用异步电路设计。v 异步电路主要是组合逻辑电路,用于产生地址译码器、FIFO 或 RAM 的读写控制信号脉冲,其逻辑输出与任何时钟信号都没有关系,译码输出产生的毛刺通常是可以监控的。同步电路是由时序电路 (寄存器和各种触发器)和组合逻辑电路构成的电路,其所有操作都是在严格的时钟控制下完成的。这些时序电路共享同一个时钟 CLK,而所有的状态变化都是在时钟的上升沿(或下降沿)完成的。
什么是“线与”逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求?
线与逻辑是两个输出信号相连可以实现与的功能。在硬件上,要用 oc 门来实现(漏极或者集电极开路),由于不用 oc 门可能使灌电流过大,而烧坏逻辑门,同时在输出端口应加一个上拉电阻。(线或则是下拉电阻)
什么是 Setup 和 Holdup 时间,setup 和 holdup 时间区别?
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。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,数据稳定不变的时间。如果 hold time 不够,数据同样不能被打入触发器。建立时间(Setup Time)和保持时间(Hold time)。建立时间是指在时钟边沿前,数据信号需要保持不变的时间。保持时间是指时钟跳变边沿后数据信号需要保持不变的时间。如果不满足建立和保持时间的话,那么 DFF 将不能正确地采样到数据,将会出现 stability 的情况。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。
什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除?
在组合逻辑中,由于门的输入信号通路中经过了不同的延时,导致到达该门的时间不一致叫竞争。产生毛刺叫冒险。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。
解决方法:一是添加布尔式的消去项,二是在芯片外部加电容。
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