和可靠性有关的几个概念和可靠性有关的几个概念 建立时间和保持时间 [pic] 图1 建立时间(setuptime)是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间,如果建立时间不够,数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器;保持时间(holdtime)是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据稳定不变的时间,如果保持时间不够,数据同样不能被打入触发器。 如图1 。数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求,当然在一些情况下,建立时间和保持时间的值可以为零。PLD/FPGA开发软件可以自动计算两个相关输入的建立和保持时间(如图2) 竞争和冒险几乎所有关于数字电路的教材,都会提到数字电路中的竞争和冒险问题,但是这个问题往往被我们忽略。我们可以先来回顾一下关于竞争和冒险的一些基本概念。 PLD内部毛刺产生的原因我们在使用分立元件设计数字系统时,由于PCB走线时,存在分布电感和电容,所以几纳秒的毛刺将被自然滤除,而在PLD内部决无分布电感和电容,所以在PLD/FPGA设计中,竞争和冒险问题将变的较为突出。FPGA中的冒险现象信号在FPGA器件内部通过连线和逻辑单元时,都有一定的延时。延时的大小与连线的长短和逻辑单元的数目有关,同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。信号的高低电平转换也需要一定的过渡时间。由于存在这两方面因素,多路信号的电平值发生变化时,在信号变化的瞬间,组合逻辑的输出有先后顺序,并不是同时变化,往往会出现一些不正确的尖峰信号,这些尖峰信号称为"毛刺"。如果一个组合逻辑电路中有"毛刺"出现,就说明该电路存在"冒险"。(与分立元件不同,由于PLD内部不存在寄生电……