1 数字电路中的亚稳态产生原因-德赢Vwin官网 网
0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

数字电路中的亚稳态产生原因

CHANBAEK 来源: 小小的电子之路 作者: 小小的电子之路 2023-11-22 18:26 次阅读

亚稳态是指触发器的输入信号无法在规定时间内达到一个确定的状态,导致输出振荡,最终会在某个不确定的时间产生不确定的输出,可能是0,也可能是1,导致输出结果不可靠。

1、亚稳态产生原因

亚稳态的产生是 输入信号违背了触发器的建立时间和保持时间导致的建立时间是指在时钟边沿到来之前输入信号必须保持稳定的时间。保持时间是指在时钟边沿到来之后数据必须保持稳定的时间。输入信号如果在这两个时间段内没有保持稳定,就将产生亚稳态现象。

图片

2、同步机制

亚稳态无法避免,只能通过一定方法阻止其向后级传播,避免其对后级电路产生影响。主要方法有: 引入同步机制采用响应更快的触发器降低时钟频率等。接下来介绍一下如何通过同步机制阻断亚稳态的传播。

如下图所示,如果触发器出现亚稳态现象,该电路将无法准确检测输入信号是否出现上升沿。

图片

(1)若D1.Q稳定在低电平,能够检测出上升沿;

图片

(2)若D1.Q稳定在高电平,不能检测出上升沿;

图片

但是,如果采用两个触发器级联的方式引入同步机制,情况就不一样了,电路将准确检测输入信号是否出现上升沿。

图片

(3)若D1.Q稳定在低电平,在输入信号上升沿出现两个时钟周期后,检测出上升沿;

图片

(4)若D1.Q稳定在高电平,在输入信号上升沿出现一个时钟周期后,检测出上升沿。

图片

总而言之,该电路始终能够检测出上升沿,只是时间问题。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表德赢Vwin官网 网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 时钟频率
    +关注

    关注

    0

    文章

    49

    浏览量

    20333
  • 数字电路
    +关注

    关注

    193

    文章

    1605

    浏览量

    80577
  • 触发器
    +关注

    关注

    14

    文章

    2000

    浏览量

    61129
  • 亚稳态
    +关注

    关注

    0

    文章

    46

    浏览量

    13267
  • 输入信号
    +关注

    关注

    0

    文章

    455

    浏览量

    12547
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    FPGA中亚稳态——让你无处可逃

    在异步信号检测、跨时钟域信号传输以及复位电路等常用设计。1.3亚稳态危害由于产生亚稳态后,寄存器Q端输出在稳定下来之前可能是毛刺、振荡、固
    发表于 01-11 11:49

    FPGA中亚稳态——让你无处可逃

    亚稳态发生场合只要系统中有异步元件,亚稳态就是无法避免的,亚稳态主要发生在异步信号检测、跨时钟域信号传输以及复位电路等常用设计。1.3
    发表于 04-25 15:29

    亚稳态问题解析

    亚稳态数字电路设计中最为基础和核心的理论。同步系统设计的多项技术,如synthesis,CTS,STA等都是为了避免同步系统产生亚稳态
    发表于 11-01 17:45

    在FPGA复位电路产生亚稳态原因

    异步元件,亚稳态就是无法避免的,亚稳态主要发生在异步信号检测、跨时钟域信号传输以及复位电路等常用设计。03 亚稳态危害由于
    发表于 10-19 10:03

    FPGA--复位电路产生亚稳态原因

    的,亚稳态主要发生在异步信号检测、跨时钟域信号传输以及复位电路等常用设计。03 亚稳态危害由于产生亚稳
    发表于 10-22 11:42

    在FPGA,同步信号、异步信号和亚稳态的理解

    的变化,即不满足建立和保持时间。那么寄存器的输出端就会输出一个既不是高电平也是低电平的一个电平。在数字电路,高电平和低电平是两个稳定的电平值,能够一直维持不变化。如果不满足建立或者保持时间的话,输出
    发表于 02-28 16:38

    今日说“法”:让FPGA设计亚稳态“无处可逃”

    主要发生在异步信号检测、跨时钟域信号传输以及复位电路等常用设计。 3、亚稳态危害 由于产生亚稳态后,寄存器Q端输出在稳定下来之前可能是毛
    发表于 04-27 17:31

    一种消除异步电路亚稳态的逻辑控制方法

    本文分析了异步电路亚稳态产生原因和危害, 比较了几种常用的降低亚稳态发生概率的设计方法, 针对这些方法不能彻底消除
    发表于 10-01 01:56 55次下载
    一种消除异步<b class='flag-5'>电路</b><b class='flag-5'>亚稳态</b>的逻辑控制方法

    FPGA复位电路产生亚稳态概述与理论分析

    亚稳态概述 01亚稳态发生原因 在 FPGA 系统,如果数据传输不满足触发器的 Tsu 和 Th 不满足,或者复位过程
    的头像 发表于 10-25 09:50 2488次阅读
    FPGA<b class='flag-5'>中</b>复位<b class='flag-5'>电路</b><b class='flag-5'>产生</b><b class='flag-5'>亚稳态</b>概述与理论分析

    数字电路设计跨时钟域处理的亚稳态

    什么问题。 亚稳态 我们都知道数字电路中有两个最重要的概念,建立时间和保持时间。通过满足建立时间和保持时间,我们可以确保信号被正确的采样,即1采到便是1,0采到便是0。但是如果不满足建立时间和保持时间,采到的信号会进入一个不稳定的状态,无法确定是1还是0,我们称之
    的头像 发表于 08-25 11:46 2440次阅读

    数字电路何时会发生亚稳态

    亚稳态问题是数字电路很重要的问题,因为现实世界是一个异步的世界,所以亚稳态是无法避免的,并且亚稳态应该也是面试常考的考点。
    发表于 09-07 14:28 518次阅读

    亚稳态产生原因、危害及消除方法

    亚稳态问题是数字电路很重要的问题,因为现实世界是一个异步的世界,所以亚稳态是无法避免的,并且亚稳态应该也是面试常考的考点。
    的头像 发表于 09-07 14:28 9503次阅读

    什么是亚稳态?如何克服亚稳态

    亚稳态电路设计是常见的属性现象,是指系统处于一种不稳定的状态,虽然不是平衡状态,但可在短时间内保持相对稳定的状态。对工程师来说,亚稳态的存在可以带来独特的性质和应用,如非晶态材料、
    的头像 发表于 05-18 11:03 4778次阅读

    FPGA设计亚稳态解析

    说起亚稳态,首先我们先来了解一下什么叫做亚稳态亚稳态现象:信号在无关信号或者异步时钟域之间传输时导致数字器件失效的一种现象。
    的头像 发表于 09-19 15:18 1852次阅读
    FPGA设计<b class='flag-5'>中</b>的<b class='flag-5'>亚稳态</b>解析

    数字电路亚稳态是什么

    数字电路的设计与实现亚稳态是一个不可忽视的现象。它可能由多种因素引发,对电路的稳定性和可靠性产生严重影响。本文将深入探讨
    的头像 发表于 05-21 15:29 1220次阅读