西交《数字逻辑电路》拓展资源（七）

Andy老师

西交《数字逻辑电路》 拓展资源（七）
第七章 可编程逻辑器件PLD一些有关数字电路的面试题1、解释setup和hold time violation，画图说明，并说明解决办法。（威盛VIA2003.11.06 上海笔试试题）
Setup/hold time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间。输入信号应提前时钟上升沿（如上升沿有效）T时间到达芯片，这个T就是建立时间-Setup time.如不满足setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿，数据才能被打入触发器。保持时间是指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hold time 不够，数据同样不能被打入触发器.建立时间(Setup Time)和保持时间（Hold time）。建立时间是指在时钟边沿前，数据信号需要保持不变的时间。保持时间是指时钟跳变边沿后数据信号需要保持不变的时间。如果不满足建立和保持时间的话，那么DFF将不能正确地采样到数据，将会出现 metastability的情况。如果数据信号在时钟沿触发前后持续的时间均超过建立和保持时间，那么超过量就分别被称为建立时间裕量和保持时间裕量。
2、说说对数字逻辑中的竞争和冒险的理解，并举例说明竞争和冒险怎样消除。（仕兰微电子）
竞争和冒险
竞争: 在组合逻辑电路中，某个输入变量通过两条或两条以上的途径传到输出端，由于每条途径延迟时间不同，到达输出门的时间就有先有后，这种现象称为竞争。把不会产生错误输出的竞争的现象称为非临界竞争。把产生暂时性的或永久性错误输出的竞争现象称为临界竞争。
冒险：是指数字电路中某个瞬间出现了非预期信号的现象。“1”冒险是由一个变量的原变量和反变量同时加到与门输入端造成的。“0”冒险是由一个变量的原变量和反变量同时加到一个或门输入端造成的。
判别方法：
1) 代数法：逻辑函数表达式中，若某个变量同时以原变量和反变量两种形式出现，就具备了竞争条件。去掉其它变量，留下有竞争能力的变量，如果表达式为：F=A+/A,就会产生“0”冒险；F=A*/A，就会产生“1”冒险。
2) 卡诺图法: 只要在卡诺图中存在两个相切但不相交的圈（“0”冒险是1构成的圈，“1”冒险是0构成的圈），就会产生冒险。
消除方法：
1) 修改设计法: 1代数法，在产生冒险现象的逻辑表达式上，加上冗余项或乘上冗余因子；2卡诺图法，将卡诺图中相切的圈用一个多余的圈连接起来。
2) 选通法: 在电路中加入选通信号，在输出信号稳定后，选通允许输出，从而产生正确输出。
3) 滤出法: 由于冒险脉冲是一个非常窄的脉冲，一二可以在输出端接一个几百微法的电容，，将其滤出掉。???本内容由易百网整理发布
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