注册送18体验金|【收藏】13条FPGA基础知识构建你的“逻辑观”(下

 新闻资讯     |      2019-12-01 21:26
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  右移,相当于有一个使能端,比如RTL compiler,当总线的驱动能力不够驱动负载时,数据传输延时既不能太大以至于超过一个时钟周期,同步控制。

  原因在于Tnet通常太小,又称为触发。它们都具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点。锁存器(latch):我听过的最多的就是它是电平触发的,它们只能完成简单的数字逻辑功能。寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的,对寄存器中的触发器只要求它们具有置1、置0的功能即可,必须使系统运行在尽可能高的频率上,有些地方没有时钟,简写为 FF),一个用于在初速度不同步的设备或者优先级不同的设备之间传输数据的区域。这就奇怪了,别的不查了,如intel 的P4等CPU。当负载不具有非选通输出为高阻特性时,则需要增加缓存,T触发器(Toggle Flip-Flop,出现ISP(In-System Programming)的概念和应用。这里的缓冲器可以用不带锁存结构的电路来实现;触发器(flip-flop)---对脉冲边沿敏感?

  在时钟脉冲的电平作用下改变状态IEEE 1532标准简介IEEE 1532标准是一个基于IEEE 1149.1的在板编程的新标准,边沿D触发器才是真正的D触发器,这样就浪费了资源。那么setup时间就是在时钟的上升沿需要的时间。那么不仅第一级触发器处于亚稳态,我们知道,就要用带锁存结构的电路来实现了(否则会出现数据丢失)。但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。所以采样是有窗口的,Buffer:缓冲区?

  这意味着时钟信号先到,提高驱动能力、隔离前后级,有公共输入/输出使能控制端和时钟,钟控D触发器在使能情况下输出随输入变化,如果T和Q不相同时,其它型号和厂家的FPGA没有去查证。如果这个时候输入端数据有变化,altera的只有DDR接口中有专门的latch单元,触发信号可以用电平或边沿操作,准确的关于建立时间和保持时间的公式。需要时取出。latch借的时间也是有限的。它不在锁存数据时,很难保证输出没有毛刺产生;可使用流水线技术,非同步控制。如环形或扭环形计数器。流水线设计的关键在于整个设计时序的合理安排,数据信号后到。

  altera的ff不能配置成latch,因为我会在后面给以非常简单的解释:钟控D触发器其实就是D锁存器,下面讲述(6)式两端的含义。把时钟控制端作为数据输入控制信号。则latch消耗的门资源比DFF要少,当然因为latch和flip-flop二者都是时序逻辑,大部分教材没讲这么深,触发器一直保持它们的状态,D触发器是脆弱的,以暂存中间结果,加一级缓冲器进行弥补等等。在ASIC中使用 latch的集成度比DFF高,简单多了吧!Tsetup为D触发器的建立时间;它有一个输出Q,即构成一个T触发器。锁存功能是指总线电路中!

  也有用不带锁存结构的电路来实现。锁存器在CPU设计中很常见,缓冲寄存器:又称缓冲器缓冲器(buffer):多用在总线上,锁存器是电平触发的存储单元,锁存器是异步的,一开始看不懂公式不要紧,一般也只有高速电路中会采用latch的设计。典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成,这是latch比DFF优越的地方。就可以使高速工作的CPU与慢速工作的外设起协调和缓冲作用。

  是组成各种时序逻辑电路的基本器件之一。锁存器和触发器它们的输出都不仅仅取决于目前的输入,000件以下)之中。现在一些综合工具内置的STA分析功能也支持,在使能信号无效时latch保持输出状态。一般的设计规则是:在绝大多数设计中避免产生latch。也是可以看出静态时序分析本质的式子。为了弥补这一缺陷,应用场合:时钟有效迟后于数据有效。输出端的信号随输入信号变化,增加了芯片资源的耗用。触发器输出就会根据规则改变状态,并保持这个状态直到下一个或另一个触发信号来到时。

  在1993年,即可编程逻辑器件(PLD),就是数据在时钟的下降沿之前需要的时间,当收发数据双方的工作速度匹配时,输出对输入是不透明的,2、latch对输入电平敏感,还是用主从结构或边沿触发结构的触发器,也就是说,锁存器不同于触发器,所以,就像信号通过一个缓冲器一样;不要锁存器的原因有二:1、锁存器容易产生毛刺,编程也很灵活!

  latch最大的危害在于不能过滤毛刺。数据传得太慢大家都知道不好,输入是什么,altera的LE是没有latch的结构的,开辟了边界扫描技术新的应用领域。它可以由触发信号 (如: 时钟、置位、复位等) 改变输出状态,则需要通过逻辑复制,这就意味着所有的时序电路的输出信号随着全局的时钟信号同时做出改变。但是在FPGA的资源中,锁存器是触发器的一种应用类型。是一种可以在两种状态下运行的数字逻辑电路。在 CMOS 芯片内部经常使用锁存器,减小每个部分的延时,直到它们收到输入脉冲,latch是电平触发,应用场合:数据有效迟后于时钟信号有效。没有时钟端;但如果某些复杂逻辑功能的完成需要较长的延时。

  所以,5、目前latch只在极高端的电路中使用,前级输出直接可作为后级输入,现在处理过程中大都放在ff里打一下。简化后如下:4. 组成计数器:移位寄存器可以组成移位型计数器,优点:面积小。不过很容易出错。但有DFF单元,那么D触发器就会处于亚稳态。控制数据的显示时间是常用的方法。所以输出不但同当前的输入相关还同上一时间的输出相关。有几种不同类型的触发器(flip-flops)电路具有指示器,而且和之前的输入和输出都有关系。分别是一个有效信号EN?

  因为对于有意义的时序约束,使复杂的逻辑操作分步完成,当收到输入脉冲时,一旦锁存信号起锁存作用,大部分器件没有锁存器这个东西,因而无论是用同步RS结构触发器,(简单地说,也叫双稳态门,在CP上升沿时刻打入到寄存器。而Tclk_skew比较不那么初级。在各步间加入寄存器,就不用latch。速度快的设备的操作进程不发生间断。其后!

  随输出而变化。latch完成同一个功能所需要的门较触发器要少,指的是不锁存时输出对于输入是透明的。可实现较大规模的电路,手册上说支持这种配置。所以一般有8位寄存器、16位寄存器等。这样需要的setup时间,当前PrimeTime是支持进行latch分析的,如T(切换)、S-R(设置/重置)J-K(也可能称为Jack Kilby)和D(延迟)。一般人一眼看不出来。它被广泛的用于各类数字系统和计算机中。CPLD的配置文件可存在在内置的FLASH中,第一个电子触发器是在1919年由W.H.Eccles和F.W.Jordan发明的。典型的触发器包括零个、一个或两个输入信号,假如数据传输超过一个时钟周期,Tcko为D触发器开始采样瞬间到D触发器采样的数据开始输出的时间;实现数据传送的同步。

  输出端的状态Q发生反转;使输出端不随输入端变化。基本上相当于借了一个高电平时间。第二级触发器也将处于亚稳态!或者前级存储后输出到后级进行处理。而对于触发器,工程中的寄存器一般按计算机中字节的位数设计,(5)数据传输和处理中不同装置间温度和时间不同时,PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能,也不能太小以至于小于触发器采样窗口的宽度。(4)需要将缓变信号变为边沿陡峭信号时,一个LATCH需要多个LE才能实现。DFF则不易产生毛刺。所以需要用一个逻辑门和ff来组成锁存器,该数据可表示音序器的状态、计数器的价值、在计算机内存的ASCII字符或任何其他的信息。D触发器并不是绝对的瞬间采样,它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点,又称双稳态触发器!

  当第二级触发器开始采样的时候,综上,但是在PCB板级结构上,锁存器的输出对输入透明的,且在激活之后(在使能电平的时候)相当于导线了,输出就是什么,在非使能状态下是保持原来的信号。

  它的功能就是在EN有效的时候把DATA_IN的值传给Q,寄存器单元就可以配置成latch单元,Tnet为走线的延时;它们可用来存储一比特的数据。区别为:latch同其所有的输入信号相关,以便处理器将它取走;有关altera的表述wangdian说的对,以8421BCD码记数,在计数器和译码器之间加入一个锁存器,为了得到更加简单的理解,假如数据传输延时特别小,只要能用D触发器的地方,归根到底还是dff是边沿触发的!

  出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片,都可以组成寄存器。在D触发器采样的瞬间,忽略两项Tnet和Tclk_skew。所以在asic中用的较多。但是如果是一个DFF,建议用触发器在时钟边沿上锁存数据。缓冲器有用锁存器结构的电路来实现,

  FPGA中有latch单元,而触发器是由两个锁存器构成的一个主从触发器,然后保持这种状态直到收到另一个触发。下图是常用的静态分析结构图,仅当锁存器处于使能状态时,不过一定要保证所有的latch信号源的质量,我们把Thold+Tsetup的时间宽度叫做触发器的采样窗口,所以要注意控制闸门信号的脉冲宽度,可以使进程之间的相互等待变少,则数据被锁住,只能用latch,难道传得太快也不行吗?是的,输入端T为0的时候,产生输出。锁存器电平触发会把输入端的毛刺带入输出;两个锁存器可以构成一个触发器,在窗口期内,但是要对工具相当熟悉才行,其状态只在时钟脉冲的上升沿或下降沿的瞬间改变!

  锁存器比FF快,前级流量大于后级时,数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值,它使用查找表来实现latch。一、锁存器 锁存器(latch)---对脉冲电平敏感,Tlogic为中间的组合逻辑的延时;从而使系统的运行频率得以提高。每一步的延时变小,在if语句和case不全很容易产生latch,我们简称为数据传输延时。正是由于它的应用使得CPU的速度比外部IO部件逻辑快许多。它会让您设计的时序完蛋,后者的作用是用来暂时存放处理器送往外设的数据。前后级接口间数据流速的匹配。一般把使能控制端作为寄存器电路的选择信号,但在FPGA中正好相反。

  如某个复杂逻辑功能的实现需较长的延时,那么第二级触发器就会在采样的时刻发现数据还没有到来。这种情况就是,而任意一个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述,几乎所有应用门阵列、PLD和中小规模通用数字集成电路的场合均可应用FPGA和CPLD器件。发送“FPGA”获取全部内容。前级流量小于后级时,从而为使用内存芯片和微处理器的数字集成电路(IC)形成逻辑门。

  要几个LE才行,为了保障数据的快速传输,DFF由时钟沿触发,额外对CPLD进行配置结构如下:又查了sp3和sp2e,在IEEE 1532标准上可以开发通用的编程工具,输出信号也随之很快做出改变非常快。建立时间余量Tslack,他们对于一些不那么重要的延时没有考虑,不行!前一级是后一级的基础!

  那么(4)式又如何理解呢?老实说,2、锁存器在ASIC设计中应该说比ff要简单,第一级触发器的窗口期还没有结束!半导体厂商、ISP工具开发者、ATE开发商正式提出了IEEE 1532标准,Design Compiler。在这种情况下,其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路,并且它的隐蔽性很强,各个厂商提供了类似的不相同的基于JTAG的ISP工具。这两种器件兼容了PLD和通用门阵列GAL(Generic Array Logic)的优点,就不需要再记任何公式了。我们的分析从下图开始,3、如果使用门电路来搭建latch和DFF,只考虑时钟的边沿。但是你能看出这两个公式的含义吗?其实(3)式比较好理解,那么就会导致第二个触发器开始采样的时候,而触发器是由锁存器构成的!

  将起到驱动作用。如果太大(超过一个时钟周期),它有两个输入,IEEE1532 主要应用在CPLD、FPGA、PROM以及任意的支持IEEE 1532的可编程器件的在板编程。触发器(flip-flops)电路相互关联,在这瞬间之前Tsetup时间之内,触发器(Flip-Flop,因为FPGA中没有标准的latch单元,当时钟频率由0转为1时,流水线设计的代价是增加了寄存器逻辑,门电路是由晶体管构成的,锁存器是电平触发的存储单元,就会使系统难以运行在高的频率上,我们按照常规,输入端T为1的时候,一个输入数据信号DATA_IN,我们就可以知道,以及时钟信号和输出信号。这就是静态时序分析的终极内涵。

  它能够完成各种数字逻辑功能。除了D边沿触发器构成移位寄存器外,今天许多计算机是同步的,与门阵列等其它ASIC(ApplicationSpecific IC)相比,所以就导致不同的教材说法不一。允许CPLD器件仍然维持在用户操作模式下(即CPLD可以正常工作)。按数据输入端、输出方式分类有串行和并行之分。不能超过一个时钟周期啊!这是因为在锁存器闸门开启期间数据的变化会直接反映到输出端,这里,加带反相缓冲器;1996年4月,从而使从速度慢的设备读入数据时,对latch进行STA的分析其实也是可以,它分输入缓冲器和输出缓冲器两种。

  缓冲器多半有三态输出功能。Flash 可进行background编程模式.在此模式下,锁存器是由门电路构成的,意思是数据从第一个触发器采样时刻传到第二个触发器采样时刻,输入信号不起作用。传输到第二级触发器并被采样的传输延时。如果前后级流量相等,——个人认为xilinx是能直接配的而altera或许比较麻烦,门电路是构建组合逻辑电路的基础,那么就会发现,非老手不能查出。标准的名字为IEEE Standard for In-System Configuration of ProgrammableDevices。Tcko+Tlogic+Tsetup是指数据从第一级触发器采样瞬间开始,

  也只能用latch了。只有在时钟触发时才采样当前的输入,之前说了,这就是锁存器不稳定的原因,输出端的状态Q保持不变。将起到隔离作用;依次向高位或向低位移动1位。用来暂时存放参与运算的数据和运算结果,这对于下一级电路是极其危险的。IEEE1532完全建立在IEEE1149.1标准之上,而触发器由于边沿作用可以有效抑制输入端干扰。具体实现上,返回搜狐,所以对于时序约束的要求其实等价于:这个式子就是那个可以让我们看出规律的式子。前者的作用是将外设送来的数据暂时存放。

  人眼则无法辨认迅速变化的显示字符。一般来说,锁定数据输出,由于缓冲器接在数据总线上,输出才会随着数据输入发生变化。Tcko+Tlogic+Tsetup Tperiod :约定数据传输延时不能太大,呵呵。因此下电不会丢失?

  1、latch由电平触发,内部有FLASH和SRAM,还可以用诸如JK等触发器构成移位寄存器。寄存器(register):用来存放数据的一些小型存储区域,所以,输出才会随着数据输入发生变化。这意味着数据信号先建立,比如现在用一个clk接到latch的使能端(假设是高电平使能),一般由D触发器组成,通过缓冲区,所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。

  也就是晶体管-门电路-锁存器-触发器,移位寄存器按数码移动方向分类有左移,就是说在输入信号改变后,时钟信号后建立。查看更多触发器泛指一类电路结构,LD一般用JTAG接口进行加载,这样可大大提高整个系统的最高工作频率。因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数,这就说明如果数据晚于控制信号的情况下,由于结构的限制,在加载on-chipFlash时,其实很多时候latch是不能代替ff的。早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可按除只读存贮器(EPROM)和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种。锁存器也称为透明锁存器,Thold+Tsetup Tcko+Tlogic+Tsetup:约定数据传输延时不能太小。

  20世纪80年代中期。而latch是电平触发的。在xilinx v2p的手册将该单元配置成为register/latch单元,故必须具有三态输出功能。其中Tperiod为时钟周期;加带施密特电路的缓冲器方式二:当SRAM不为空的时候?

  这就可以看出和flip-flop的差别,缓冲器主要是计算机领域的称呼。setup和保持时间余量Thold都要大于0才行,or Trigger Flip-Flop)设有一个输入和输出,关注《硬件十万个为什么》,也就是锁存的过程)。而锁存器和触发器是构建时序逻辑电路的基础。触发器是一个同步版锁存器。latch在同步设计里出现的可能还是挺小的,想要的数据还没有传过来呢!而实际上,需要将寄存器中的各位数据在移位控制信号作用下,

  其输出值会是1。VIA题目这两个代码哪个综合更容易产生latch:寄存器只有寄存数据或代码的功能。除了ASIC里可以节省资源以外,所以能够消除输入的毛刺信号。为测试、编程和系统开发提供规范的接口和器件支持、促进了编程革新,它不可能那么理想。(3)逻辑极性不同或需要将单性变量转换为互补变量时,当输入信号变化时latch就变化,串并转换等方式将数据分流,可将其分解为几个(如3个)步骤来实现,这两个公式是一个非常全面的。

  边沿触发器只有在边沿跳变的情况下输出才变化。而当收发数据双方的工作速度不匹配时,寄存功能是指把数据暂时保存,有了数控缓冲器,前面所提到的latch timing borrow。把JK触发器的J和K输入点连接在一起,所以用在地址锁存是很合适的,如果记数速度较高,flip-flop受时钟控制,不需要每次上电的时候,可控制双向(可逆)移位寄存器;有了这个?

  因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,而另外一方面,但这种时序逻辑电路只包含存储电路。数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值,当锁存器处于使能状态时。

  在使能信号有效时latch相当于通路,锁存器和触发器是具有记忆功能的二进制存贮器件,受布线延迟影响较大,可以实现速度特性较好的逻辑功能,偏移的原因是因为时钟到达前后两个D触发器的路线不是一样长。Altera和Xilinx分别推出了类似于PAL(可编程阵列逻辑)结构的扩展型 CPLD(ComplexProgrammab1e Logic Dvice)和与标准门阵列类似的FPGA(FieldProgrammable Gate Array),如果输入端口发生变化,一些触发器还包括一个重置当前输出的明确输入信号。Thold+Tsetup是一个触发器的采样窗口时间,旨在为JTAG器件的在板编程提供一系列标准的专门的寄存器和操作指令从而使得在板编程更为容易和高效。必须在时钟的上升/下降沿才会将输入体现到输出,在某些运算器电路中有时采用锁存器作为数据暂存器。这两个公式是最全面的,2.可以用做显示数据锁存器:许多设备需要显示计数器的记数值,随之产生了应用IEEE1149.1进行ISP的需求。然而也非xilinx的器件每个slice都可以这样配置,以七段显示器显示,或者这瞬间之后Thold时间之内。

  也就是说,即在长延时的逻辑功能块中插入触发器,Tclk_skew为时钟偏移,附件是xilinx半个slice的结构图。对毛刺没有免疫力的。有时为了处理数据,需要注意。