?感覺過了好久。。一直在忙核磁共振的數(shù)據(jù)分析。今天繼續(xù)之前的話題,就是關(guān)于觸發(fā)器FF的時(shí)序分析問題。為什么要分析FF的時(shí)序?答案很簡單-FF不是要接受一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)么~那個(gè)時(shí)鐘的延遲和FF內(nèi)部的延遲關(guān)系怎么決定,我們?cè)趺磧?yōu)化速度?所以就用這個(gè)時(shí)序分析的手法來解決。看例子:
這里假設(shè)實(shí)際中給上幾節(jié)里介紹的D觸發(fā)器提供如下圖的時(shí)序和數(shù)據(jù)輸入(注意圖的水平方向是時(shí)間軸,省略不畫)
不要說這個(gè)圖看不懂~解釋一下:在t1時(shí)刻CLK處于上升沿,同時(shí)無數(shù)據(jù)(或數(shù)據(jù)0)輸入。t1到t3之間CLK保持高電平,而D在t2時(shí)刻開始有數(shù)據(jù)輸入。。。。以此類推。現(xiàn)在看看Latch和FF的輸出Q都是怎么變化的。這里為了大家方便,把上節(jié)的圖拿過來:
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開始分析Latch?
? ? ? ?Step1:t1時(shí)刻以前: CLK=0--也就是閉鎖狀態(tài),D=0,~D=1.R=0,S=0.所以Q=0或1(SR鎖記憶初始的Q值)
? ? ? ?Step2:t1時(shí)刻到t2時(shí)刻: t1臨界時(shí)刻:CLK從0到1轉(zhuǎn)變時(shí),這個(gè)轉(zhuǎn)變通過AND門但是必須經(jīng)歷一段延遲。此時(shí)由于D不發(fā)生變化,所以~D=0。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?t1到t2時(shí)間:CLK過了AND的延遲CLK傳播到R輸出,此時(shí)R=1,S=0,所以Q輸出0
? ? ? ?Step3:t2到t3:t2臨界時(shí)刻:CLK保持1,即Latch開放狀態(tài),此時(shí)D開始轉(zhuǎn)變。而~D經(jīng)過一段NOT門延時(shí)后進(jìn)行變化,在經(jīng)過一個(gè)AND延時(shí)后影響R輸出。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? t2到t3時(shí)間:D經(jīng)過傳播延遲后影響了R和S輸出。此時(shí)R=0,S=1,也就是Q=1
?Step4:t3臨界:CLK從1正在轉(zhuǎn)向0此時(shí)由于還沒有影響R或S所以輸出無變化
? ? ? ?。。。。剩下的交給大家
同樣開始分析FF:
??Step1:t1時(shí)刻以前:?CLK=0 master的鎖開放.輸入D為0根據(jù)上面的Latch分析,master里的R輸出為1,所以master的Q為0,通過導(dǎo)線N
? ? ? ? ?傳播給slave。所以此時(shí)slave的CLK和D均為0,最終輸出記錄Slave的初始狀態(tài)(0或1)。
???????Step2:t1時(shí)刻到t2時(shí)刻:?t1臨界時(shí)刻:CLK從0到1轉(zhuǎn)變時(shí),這個(gè)轉(zhuǎn)變通過NOT門,master的AND門 經(jīng)歷一段延遲。此時(shí)由于D不發(fā)生變化,所以master的Q暫時(shí)保持原值。
???????????????????????????????t1到t2時(shí)間:CLK=0過了AND的延遲CLK傳播到master的R輸出,此時(shí)R=0,S=0,所以master的Q輸出上一次的0。而此時(shí)slave的CLK=1,D=0所以slave的R被設(shè)定,導(dǎo)致輸出結(jié)果為0.
???????Step3:t2到t3:t2臨界時(shí)刻:CLK保持1,master無動(dòng)作,此時(shí)D開始轉(zhuǎn)變。而此時(shí)master閉鎖,所以D就是逆天也改不了最終輸出。
??????????????????????t2到t3時(shí)間:無影響。。。
? ? ? ? ? ?Step4:t3臨界:master開鎖,由于D為1所以master的S被設(shè)定,導(dǎo)致master的Q=1但是Slave閉鎖,所以輸出仍無影響。。?
???????。。。。剩下的交給大家
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最后總結(jié)一下時(shí)序圖:
這里注意Q(flop)圖中的一個(gè)上升沿,如果能明白那個(gè)上升沿是t3時(shí)刻存進(jìn)去的就算過關(guān)了。
總而言之~FF只在時(shí)鐘上升沿的時(shí)候拷貝數(shù)據(jù)D而Latch則是只要CLK=1時(shí)候就會(huì)記錄D的變化
下面我給出一個(gè)習(xí)題,大家復(fù)習(xí)時(shí)序分析:
?畫出其時(shí)序圖~