Timing-Analyse und CDC

Was ist der richtige Grund dafür, dass der Ausgang kombinatorischer Logik in der sendenden Taktdomäne nicht direkt in den Synchronisierer der Empfangsseite geführt werden darf?

  1. AWeil die Gefahr besteht, dass die Empfangsseite einen kurzzeitigen Glitch am Ausgang der kombinatorischen Logik als gültigen Wert übernimmt
  2. BWeil der Ausgang kombinatorischer Logik eine niedrige Spannung hat und das empfangende Flipflop nicht reagiert
  3. CWeil die Übernahme des Ausgangs kombinatorischer Logik stets zu Metastabilität führt
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: A. Weil die Gefahr besteht, dass die Empfangsseite einen kurzzeitigen Glitch am Ausgang der kombinatorischen Logik als gültigen Wert übernimmt

Innerhalb derselben Taktdomäne klingen Glitches bis zur nächsten Taktflanke ab und sind kein Problem. Bei der Übernahme mit einem asynchronen Takt ist jedoch nicht bekannt, wann die Flanke kommt, sodass ein kurz auftretender 1-Impuls auf einem Signal, das eigentlich 0 sein sollte, übernommen werden kann. Grundsätzlich werden domänenübergreifende Signale daher direkt vom Ausgang eines Flipflops der Sendeseite ausgegeben. Metastabilität tritt nicht jedes Mal auf, und auch CDC-Verifikationstools warnen vor kombinatorischer Logik vor dem Synchronisierer.

Dieses Thema üben Zur Themenseite

Weitere Fragen zu Timing-Analyse und CDC

  1. Jedes Bit eines 4-Bit-Datenworts wurde mit einem eigenen 2-stufigen Synchronisierer in eine andere Taktdomäne übertragen. Welches Problem kann auftreten, wenn sich die Daten von 0111 auf 1000 ändern?
  2. Welche Methode, Mehrbit-Daten sicher in eine andere Taktdomäne zu übertragen, ist richtig?
  3. Ein Impuls, der in einer 500-MHz-Taktdomäne nur 1 Zyklus (2 ns) lang 1 ist, wurde mit einem 2-stufigen Synchronisierer in eine 100-MHz-Domäne übertragen. Welches Problem kann auftreten?
  4. Um ein Pegelsignal mit einem Synchronisierer sicher von einer 400-MHz-Domäne in eine 100-MHz-Domäne zu übertragen, soll die Signalbreite mindestens das 1,5-Fache der Taktperiode der Empfangsseite betragen. Wie viele Zyklen des Sendetakts muss die Breite mindestens betragen?
  5. Welches Verfahren, auf der Empfangsseite den ursprünglichen Impuls zurückzugewinnen, ist bei der Toggle-Synchronisierung (einem Verfahren, bei dem auf der Sendeseite ein Pegelsignal erzeugt und übertragen wird, das bei jedem Impuls invertiert) richtig?