Qu'est-ce que Métastabilité ?

État où, en cas de violation des temps de setup ou de hold d'une bascule, la sortie reste un moment indéterminée entre 0 et 1. On y remédie en synchronisant les signaux asynchrones par deux bascules en série.

Nom japonais: メタステーブル

« Métastabilité » apparaît dans 2 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Circuits logiques, Flot de conception de circuits intégrés et EDA.

Domaine: Circuits logiques

S'entraîner : questions sur Métastabilité

Quelle description du temps de setup (temps d'établissement) d'une bascule est correcte ?

  1. ALe temps minimal pendant lequel la donnée doit être maintenue après le front d'horloge
  2. BLe temps minimal pendant lequel l'entrée de données doit être stable avant le front d'horloge
  3. CLe temps entre la mise sous tension et le début du fonctionnement
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Réponse : B. Le temps minimal pendant lequel l'entrée de données doit être stable avant le front d'horloge

Pour qu'une bascule capture correctement, la donnée doit être stable depuis un certain temps avant le front d'horloge : c'est le temps de setup. Si le délai du chemin de données dépasse la période d'horloge moins le temps de setup, il y a violation, que l'on résout en ralentissant l'horloge. Le temps pendant lequel la donnée doit être maintenue après le front est le temps de hold ; le non-respect de l'un ou de l'autre provoque la capture d'une valeur erronée ou la métastabilité.

Comment appelle-t-on la vérification, par un outil dédié, de la présence correcte de circuits de synchronisation aux points de transfert de signaux entre circuits fonctionnant sur des horloges différentes ?

  1. AAnalyse de chute IR
  2. BVérification CDC (franchissement de domaines d'horloge)
  3. CDRC
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Réponse : B. Vérification CDC (franchissement de domaines d'horloge)

Transmettre directement un signal entre horloges asynchrones provoque la métastabilité, état où la sortie de la bascule n'est ni 0 ni 1, ou la perte de données. La vérification CDC détecte automatiquement ces points de transfert dans la conception et vérifie la présence correcte de circuits de synchronisation comme les doubles bascules ou les FIFO asynchrones. Elle détecte des défauts rares et difficiles à reproduire, que la simulation ordinaire trouve difficilement.

« Métastabilité » dans les explications

Questions mentionnant « Métastabilité » (2)

  1. Quelle description du temps de setup (temps d'établissement) d'une bascule est correcte ?
  2. Comment appelle-t-on la vérification, par un outil dédié, de la présence correcte de circuits de synchronisation aux points de transfert de signaux entre circuits fonctionnant sur des horloges différentes ?

Termes associés

Bascule (flip-flop) Temps d'établissement (setup time) Additionneur complet Circuit combinatoire Circuit séquentiel Code de Gray Complément à deux Décalage d'horloge (clock skew) Décodeur Glitch (impulsion parasite)

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