Logikschaltungen

Welcher Vorteil synchroner Schaltungen, in denen alle Flipflops mit einem gemeinsamen Takt arbeiten, ist richtig?

  1. ADie Leistungsaufnahme wird stets 0
  2. BTiming-Entwurf und -Verifikation sind einfacher
  3. CDer Takt wird überflüssig
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Antwort: B. Timing-Entwurf und -Verifikation sind einfacher

In synchronen Schaltungen werden Daten bei der Taktflanke gemeinsam aktualisiert; es genügt daher zu prüfen, ob die Verzögerung zwischen Flipflops in die Taktperiode passt (Setup) und ob sie nicht zu kurz ist (Hold), damit die Schaltung korrekt arbeitet. Diese Prüfung lässt sich mit der statischen Timing-Analyse (STA) für alle Pfade umfassend durchführen, sodass auch Schaltungen mit mehreren Milliarden Transistoren entworfen werden können. Asynchrone Schaltungen haben Vorteile beim Energiesparen, sind aber schwer zu entwerfen und zu verifizieren, und ihre Anwendungen sind begrenzt.

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Weitere Fragen zu Logikschaltungen

  1. Was bestimmt in einer synchronen Schaltung die maximale Taktfrequenz, mit der sie arbeiten kann?
  2. Wie heißt der unerwünschte Impuls, der bei einer Eingangsänderung in einer kombinatorischen Schaltung wegen unterschiedlicher Pfadverzögerungen kurzzeitig am Ausgang erscheint?
  3. Wann ist der Ausgang eines AND-Gatters mit 2 Eingängen 1?
  4. Wann ist der Ausgang eines OR-Gatters mit 2 Eingängen 0?
  5. Welche Funktion eines NOT-Gatters (Inverter) ist richtig?

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