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Timing-Analyse und CDC

Welche Auswirkung auf Setup und Hold hat es, wenn der Takt am empfangenden Flipflop später ankommt als am sendenden (positiver Skew)?

  1. ADer Setup-Spielraum wächst, Hold wird kritischer
  2. BSetup wird kritischer, der Hold-Spielraum wächst
  3. CDa sich die Taktperiode nicht ändert, hat es auf keines von beiden Einfluss
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Antwort: A. Der Setup-Spielraum wächst, Hold wird kritischer

Setup betrifft die Übernahme an der nächsten Flanke; je später die Empfangsflanke kommt, desto länger kann auf die Ankunft der Daten gewartet werden. Hold hingegen prüft, ob neue, mit derselben Flanke ausgesendete Daten die vorherigen Daten nicht überschreiben; je später die Empfangsflanke kommt, desto größer ist die Gefahr, dass die neuen Daten zu früh ankommen. Bei einem Skew von beispielsweise +0,1 ns steigt der Setup-Slack um 0,1 ns, und der Hold-Slack sinkt um 0,1 ns. Bei negativem Skew ist es umgekehrt.

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Weitere Fragen zu Timing-Analyse und CDC

  1. Die minimale Clock-to-Q-Verzögerung des Senders beträgt 0,08 ns, die minimale Verzögerung der kombinatorischen Logik 0,02 ns und die Hold-Zeit des Empfängers 0,05 ns. Wie groß ist der Hold-Slack, wenn der Takt am Empfänger 0,1 ns später ankommt als am Sender?
  2. Auf einem normalen Pfad, der mit der steigenden Flanke desselben Takts sendet und übernimmt, wurde eine Hold-Verletzung (Slack −0,03 ns) gefunden. Was gilt für diese Verletzung, wenn die Taktfrequenz halbiert wird?
  3. Zur Behebung einer Hold-Verletzung werden Verzögerungspuffer in den Datenpfad eingefügt. Was ist dabei am wichtigsten zu prüfen?
  4. Auf einem Pfad mit einer Taktperiode von 1,25 ns (800 MHz) beträgt die Summe aus Clock-to-Q-Verzögerung und Verzögerung der kombinatorischen Logik 1,05 ns, die Setup-Zeit 0,05 ns, und die Taktunsicherheit für Setup ist auf 0,05 ns gesetzt. Wie groß ist der Setup-Slack?
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