Регистрация нарушений синхронизации в тактируемых схемах

Задача:

Синхронность работы тактируемых логических элементов — обязательное
условие корректной работы синхронной цифровой схемы. Переключение логических элементов в синхронных схемах происходит только при наличии тактового импульса, поэтому на вход логического вентиля входные сигналы должны приходить за некоторое время до прихода тактового импульса и удерживаться некоторое время после него.

Время установления (Setup time) определяется как минимальное время, за которое данные
должны быть установлены и стабильны перед появлением переднего фронта тактового
импульса.
Время удержания (Hold time) — это минимальное время, в течение которого данные должны
быть установлены и стабильными после появления фронта тактового импульса.

Неправильное проектирование может привести к тому, что несвоевременность их поступления на входы логических устройств (например, существенно разная задержка в коммутационных линиях) приведет к неправильному срабатыванию элемента вызывает на выходе логических элементов метастабильность) или неожиданные глитчи в сигналах.

Регистрация нарушений установления/удержания (SETUP/HOLD Violation) - сложная задача, которую разработчикам синхронных устройств необходимо решать в ходе отладки проекта.

Решение:

Нарушение синхронизации фронтов данных относительно фронта тактового импульса можно выявить с помощью логических анализаторов и осциллографов, имеющих соответствующий режим запуска по нарушению времени установления/удержания (setup/hold).
По одному каналу вы определяете клок, по другому (другим) - данные . Устанавливаются временные интервалы вокруг фронта клока до (Setup,) и после (Hold), когда не должны происходить изменения логического состояния на канале данных. Любое изменение запускает триггер, т.к. является запрещенным для данного типа логики.

Приборы с таким режимом синхронизации:

Логические анализаторы Tektronix с технологией MagniVu и режимом запуска «setup/hold violation»:

TLA5201B (34 канала, 235 МГц синхронный сбор данных)
TLA5202B (38 каналов, 235 МГц синхронный сбор данных)
TLA5203B (102 канала, 235 МГц синхронный сбор данных)
TLA5204B (34 канала, 235 МГц синхронный сбор данных)

Осциллографы TEKTRONIX c режимом запуска «setup/hold violation»:

DPO/DSA70000 (4 канала, полоса от 4, 6, 8, 12.5, 16 или 20 ГГц)
DPO7000 (4 канала, полоса от 500 МГц, 1 ГГц, 2,5 ГГц или 3,5 ГГц)
TDS5000B (4 канала, полоса 350, 500 МГц или 1 ГГц)
DPO/MSO4000 (4 канала аналоговых и 16 цифровых (для MSO), полоса 350, 500 МГц или 1 ГГц)
DPO3000 (2 или 4 канала, полоса 100, 300 или 500 МГц)
DPO/MSO2000 (2 или 4 канала аналоговых и 16 цифровых (для MSO), полоса 100 или 200 МГц)

Информация по теме:

Запросить консультацию и демонстрацию

Назад в раздел

Получить измерительные задачи по RSS