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文档简介

这几天经常看到有关数字电路中建立时间（setup time）、保持时间（holdup time）以及延迟时间（delay）的讨论。自己也高不清楚，查了相关的资料，总算了解了一些。首先：建立时间和保持时间都是器件要求的特性。其中建立时间是器件输入端在时钟信号有效沿到来前，要求输入信号稳定不变的时间。保持时间是器件输入端要求输入信号在时钟信号有效沿到来后保持稳定不变的时间。如果输入信号不满足建立时间和保持时间的要求，就可能导致数据锁存错误。延迟时间是器件本身或布线的物理特性，其含义是信号从器件或布线经过所需的时间。这里主要讨论器件的延迟时间。通常器件的延迟时间由两部分组成。一个是触发器输出响应时间（tffpd）。可以理解为触发器输出在clk有效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。另一个触发器输出的变化经过组合逻辑元件所需的附加时间，一般是组合逻辑延迟（tcomb）。如下图所示：再来解释两个概念：建立时间容限和保持时间容限。所谓建立时间容限是指器件允许的安全的建立时间长度范围。同样保持时间也就是器件允许的安全的保持时间长度范围。一般来说建立时间容限和保持时间容限都大于等于0。根据这个要求，如上图所示，就有以下约束：tclk = tffpd + tcomb + 建立时间容限 + tsetup所以建立时间容限 = tclk - tffpd(max) - tcomb(max) - tsetup =0tsetup tffpd + tcomb，则下一个有效数据到达后，tholdup仍然没结束，但前一个数据已经被破坏，所以必须tholdup = tffpd + tcomb。信号在时钟信号有效沿跳变，但真正到达输入端的的跳变发生在时钟信号有效沿后的tffpd + tcomb时刻。根据器件的保持时间要求，输入必须保持一定时间的稳定，所以tholdup =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=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tsetupt-t2max，注意t2max前的负号！
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