Einrichten und Halten der Zeitausgabe bei Verletzung

Wenn die Einrichtungszeit des Flip-Flops 20 ns beträgt, bedeutet dies, dass die Daten mindestens 20 ns vor der Erfassungstaktflanke stabil sein müssen. In ähnlicher Weise ist die Haltezeit die Zeit, die Daten stabil bleiben müssen, nachdem eine Taktflanke aufgetreten ist. Zusammen definieren sie also ein „Setup-Hold-Window“, in dem die Daten stabil bleiben müssen.

Wenn sich die Daten innerhalb dieses Fensters ändern/umschalten, ist die Ausgabe unvorhersehbar oder metastabil.

In Ihrer Frage schalten Daten innerhalb des Setup-Fensters vor der 6. Taktflanke um, was bedeutet, dass die Ausgabe unvorhersehbar ist.

Dein Professor muss die Kräuter reduzieren.

Da sich die Daten innerhalb der Setup-Zeit ändern und da die Setup-Zeit eine minimale Zeitspanne vor der Uhr ist, die die Daten stabil sein müssen, ist es unmöglich zu sagen, ob die Ausgabe eine Null oder eine Eins sein wird. Tatsächlich könnte es sogar in einen metastabilen Zustand übergehen und oszillieren.

Wenn die Daten zwischen den Setup- und Hold-Zeiten stabil sind, garantiert der D-Latch-Hersteller, dass die Ausgabe des D-Latch vorhersehbar ist, was im Datenblatt steht.

Wenn sich die Daten während des Setup-to-Hold-Fensters ändern, ist die Ausgabe wahrscheinlich eine solide 0 oder 1, aber der Hersteller macht keine Angaben dazu.

Es ist wahrscheinlich nur eine solide 0 oder 1, es ist nicht garantiert. Der Ausgang könnte metastabil werden. Dies bedeutet, dass es eine endliche und unvorhersehbare zusätzliche Zeit geben könnte, die über die im Datenblatt angegebene normale Ausbreitungsverzögerung hinausgeht, für die zwei von diesem Ausgang angesteuerte Gatter unterschiedliche Entscheidungen darüber treffen könnten, ob es eine 0 oder 1 war. Das ist eine schlechte Sache.

Die Ausgabe ist unbekannt und ein Simulator spiegelt dies wider, indem er den Ausgabewert auf „X“ setzt.

Wenn die Eingabe die Erfordernisse der Aufbau- und Haltezeit erfüllt, dann ist die Ausgabe im Wesentlichen "garantiert", um die Eingabe widerzuspiegeln; Wenn es gegen die Setup-Zeit verstößt, ist das Verhalten nicht mehr garantiert oder vollständig vorhersehbar, wie Sie sagen.

Ihr Professor hat möglicherweise "irgendwie wahrscheinlich" Recht in dem Sinne, dass er möglicherweise ausdrückt, wie das Ausgangssignal höchstwahrscheinlich enden wird, insbesondere wenn er die Setup-Zeit als deterministische Beschreibung des Verhaltens des Flip-Flops interpretiert. eher als eine Mindestanforderung mit möglichen Abweichungen von einem Satz von Bedingungen zum nächsten. Aber Ihre Interpretation und Ihr Instinkt sind wirklich auf dem richtigen Weg. Setup- und Haltezeiten werden im Allgemeinen verwendet, um Min/Max-Werte auszudrücken, für die das Verhalten über Prozess-/Spannungs-/Temperaturschwankungen hinweg zuverlässig vorhergesagt werden kann, und wenn der Eingang diese verletzt, kann der Ausgang nicht zuverlässig vorhergesagt werden.

Wenn das Flip-Flop im Allgemeinen eine Verzögerung von bis zu 20 ns vom Eingang bis zum Wirksamwerden der Taktflanke hat, ist der Ausgang höchstwahrscheinlich das, was der Eingang "um" (bis zu) 20 ns vor der Taktflanke war. wie Ihr Professor vorschlägt. Aber das einzige, was für das Gerät spezifiziert ist, ist, dass, wenn die Setup- und Hold-Zeiten eingehalten werden, der Ausgang dem Eingang folgt.

Mit anderen Worten, Sie haben vielleicht beide bis zu einem gewissen Grad Recht, aber Ihre Interpretation ist zu 100% richtig, während die Antwort Ihres Professors nur "wahrscheinlich" richtig ist, und das Ausmaß, in dem seine Antwort richtig sein wird, ist - wie Sie sagen - unberechenbar.

(Und natürlich würden Sie diese Antwort in einem praktischen - und nicht in einem akademischen - Sinne nur in einem Design verwenden, bei dem es akzeptabel wäre, dass die Ausgabe in diesem Taktzyklus "wahrscheinlich 1" ist, ohne dass angegeben wird, wie wahrscheinlich oder wo dies war Es gab keine wirklichen Konsequenzen dafür, dass das Flip-Flop möglicherweise "für eine Weile" in einen metastabilen Zustand überging. Diese Anwendungen sind eher selten.)