序列门控在扫描位移中实现强大的时序闭合

2011-06-16 01:50:17来源: 互联网
    在本文中,我们将首先快速回顾锁存器与触发器的时序基本概念。在下一节中,我们将介绍扫描链以及与其相关的时序闭合问题。然后,我们将解释如何在扫描链中使用锁存器和触发器创建强大的扫描结构,以避免在小于90纳米的技术中出现时序故障。我们将介绍最优秀的解决方案,满足扫描链中所有可能出现的时序元件组合的时序要求。

  建立/保持时序概述

  触发器和锁存器是时序电路的两个基本构件。触发器在所应用的时钟脉冲的活动边沿(正或负)更改其状态。触发器在无活动时钟边沿时只保持其输出。另一方面,锁存器是电平敏感器件,它不断对其输入进行采样,并相应地在某些电平启动信号的活动脉冲电平(正或负)上更改其输出。触发器采用主从配置,有两个锁存器在彼此相对的活动电平上以级联方式工作。一个触发器的面积几乎是锁存器面积的两倍。

  为了实现同步设计,我们需要确保触发器/锁存器的输出不处于亚稳状态。这可以通过在设计中满足建立和保持检查要求来确保。

  在触发器中,1-1是保持检查,而1-3是用于单周期操作的建立检查(图1)。我们需要确保由触发器1发出的数据在下一个活动边沿之前由触发器2捕获。同时,我们也需要确保由触发器1发出的数据在相同的活动边沿上没有被触发器2捕获。

  

用于单周期操作的建立检查

 

  图1

  当第二个触发器被负边沿触发后,建立检查将是1-2(见图2),而保持检查将发生在上一个负边沿(见图2)。这意味着由触发器1发出的数据不应被之前触发器2的下降沿捕获。除非我们拥有超过半个周期的时钟偏移,否则无法以实时的方式将其实现。

  

当第二个触发器被负边沿触发后

 

  图2

  因此,在正-正或负-负触发器对中,建立检查默认为一个周期,保持检查为零周期,而在正-负或负-正触发器对中,建立检查默认为半个周期,而保持检查为反向的半个周期。现在让我们了解一下锁存器中的时序检查概念。

  

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关键字:序列门控  扫描位移  时序闭合

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2011/0616/article_6773.html
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