清除和置位信号要求象对待时钟那样小心地考虑它们,因为这些信号对毛刺也是非常敏感的。正如使用时钟那样,最好的清除和置位是从器件的引脚单直接地驱动。有一个主复位Reset引脚是常用的最好方法,主复位引脚给设计项目中每个触发器馈送清除或置位信号。几乎所有PLD器件都有专门的全局清零脚和全局置位。如果必须从器件内产生清除或置位信号,则要按照“门控时钟”的设计原则去建立这些信号,确保输入无毛刺。若采用门控清除或者门控置位,则单个引脚或者触发器作为清除或置位的源,而有其它信号作为地址或控制线。在清除或复位的有效期间,地址或控制线必须保持稳定图4.2.13示出4个容许的清除和复位配置的实例。决不能用多级逻辑或包含竞争状态单级逻辑产生清除或置位信号。更详细的考虑见4.2.5节“竞争状态”。
组合逻辑输出当PLD输出引脚给出系统内其它部分的边沿敏感信号或电平敏感信号时,这些出信号必须象内部时钟、清除和置位信号一样小心地对待。只要可能就应在PLD输出端寄存那些对险象敏感的组合输出。如果你不能寄存险象敏感的输出,则应符合“门控时钟”中讨论的门控时钟的条件。决不能用多级逻辑驱动毛刺敏感的输出。
按照定义,异步输入不是总能满足(它们所馈送的触发器的)建立和保持时间的要求。因此,异步输入常常会把错误的数据锁存到触发器,或者使触发器进入亚稳定的状态,在该状态下,触发器的输出不能识别为l或0。如果没有正确地处理,亚稳性会导致严重的系统可靠性问题。
图4.2.14示出具有异步信号控制使能输入的二进制计数器。当使能输入违反计数;的建立时间或保持时间的约束条件时,计数器的每一位会有错误的动作。一位在加法:数器而另一位在保持状态,造成计数器进入无效状态。此外,各位中的任何一位都可1变成亚稳定的,使电路的其它部分出现各种问题。采用附加触发器同步使能信号的方法可保证不违反计数器的建立时间,从而解决可靠性的问题。图4.2.15示出一种同步化的方法。虽然同步触发器仍会感受到亚稳性,但它在下一个时钟边沿之前是稳定的。通常,为在EPLD中避免亚稳性问题,决不能把一个异步信号输出到器件内两个或更多的触发器中。同步异步输入的另一种方法示于图4.2.16。输入驱动一个触发器的时钟,该触发器的数据输入接到VCC。这个电路对于检测短于一个时钟周期的异步事件是有用的。
亚稳定状态。图4.4.10示出了一个具有异步输入的状态机。图乙4.10 带有异步输入的状态机图4.4。1l表明了如何通过增加输入寄存器,以确保满足状态机所要求的建立时间和保持时间。虽然增加的寄存器仍然要面对可能出现的c违反建立和保持时间的现象,但是已防止状态寄存器进入亚稳态,状态机也不会进入未定义的状态。
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