lógica digital: el flip flop disparado por flanco positivo se dispara cuando la entrada está en el flanco decreciente

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Tengo este esquema de mi profesor de lógica digital. Se supone que es un flip-flop tipo D disparado por el borde, con un reinicio, por lo que no hay una zona indefinida al comienzo de la simulación de este esquema. Estamos utilizando Lattice Diamond para hacer estos esquemas y Active-HDL para simularlos.

Ahora todo está bien, excepto por una cosa, que es ¿qué sucede cuando mi reloj aumenta y mi D (que es entrada), disminuye?

He leído en estos foros que esto se debe a la metastabilidad y la incapacidad de determinar exactamente qué se debe hacer. Así que hice este esquema y mi simulación devuelve estos resultados:

Donde C es el reloj, D es la entrada y Dinaminis es la salida

Usted ve que la salida aumenta en 30ns, cuando el Reloj aumenta y D disminuye. Luego, a las 50 ns, C está subiendo y D está subiendo también, pero el flip-flop se detiene. ¿Están estos resultados bien o estoy equivocado en alguna parte? ¿Este flip flop usa salida anterior para determinar qué salida elegir? Gracias por todas sus respuestas

    
pregunta EJay

2 respuestas

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No hay problema con el circuito. El problema es la forma en que has simulado. Cuando alterna D en el momento exacto del flanco ascendente del reloj, el simulador HDL solo tomará su valor pasado. Por ejemplo, en su diseño, cambió D de 1 - > 0 @ 30 ns. Pero el simulador HDL lo tomará como 1 para el flanco ascendente @ 30 ns. Esto creará incertidumbre en la producción incluso en el mundo real. En el mundo real, la entrada D tiene que llegar y estabilizarse antes de algo llamado "tiempo de configuración" del flip-flop. Tiene que permanecer estable incluso después de que aparezca el borde del reloj, durante un período de tiempo llamado "tiempo de espera". D no debe cambiar dentro de esta ventana de tiempo. Sólo entonces, se garantiza la salida correcta. Se recomienda seguir esto mientras se realiza la simulación HDL.

    
respondido por el MITU RAJ
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Debe aprender que un flip-flop activado por borde no funcionará si la entrada D cambia de estado al mismo tiempo que el borde activo de la entrada de C clock. El funcionamiento correcto requiere que la entrada D esté en un estado estable antes del borde del reloj activo. Esto se llama el tiempo de configuración de entrada D Para los componentes reales (es decir, los chips IC flip-flop) este tiempo de configuración se especificará en la hoja de datos, generalmente como un valor mínimo necesario para garantizar que los problemas de metaestabilidad no entren en juego.

Para su circuito de puerta discreta, puede aprender de analizar las rutas del circuito y saber cuáles son los retrasos de la puerta para llegar a un entendimiento de cuáles son los requisitos de tiempo de configuración para ese circuito.

    
respondido por el Michael Karas

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