Перейти к содержанию
    

Вопрос

Есть ли ссылки у кого по метастабильности(в идеале на русском)

и как с этим бороться

 

Проблема в следующем. у меня на входе 3 частоты, сморел осцилографом, вроде нормальные красивые

50Мгц 27Гц и еще строковая(не помню скока).

плис Spartan3

так вот через какое то время кадр сползает(верхний кадр внизу и наоборот, НО не по пол кадра, так треть к примеру и две трети). Сползаем сразу а не в процессе, а потом работаем стабильно с перевернутым кадром.

в общем мысль приходит грушить только на частоту.

есть ли еще какие нибудь "методы борьбы с частотами"?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вопрос

Есть ли ссылки у кого по метастабильности(в идеале на русском)

и как с этим бороться

 

Метастабильность - это состояние триггера, в котором может находиться после нарушения его временных параметров (времени предварительной установки, удержания и т.п.). Бороться нужно с помощью специальных схем - синхронизаторов. Читать здесь - http://www.sunburst-design.com/papers/

 

Проблема в следующем. у меня на входе 3 частоты, сморел осцилографом, вроде нормальные красивые

50Мгц 27Гц и еще строковая(не помню скока).

плис Spartan3

так вот через какое то время кадр сползает(верхний кадр внизу и наоборот, НО не по пол кадра, так треть к примеру и две трети). Сползаем сразу а не в процессе, а потом работаем стабильно с перевернутым кадром.

в общем мысль приходит грушить только на частоту.

есть ли еще какие нибудь "методы борьбы с частотами"?

 

Судя по всему у Вас возникает проблема рассинхронизации частот. Т.е. разность фаз между тактовыми сигналами "плывет" и со временем это приводит к наблюдаемым Вами эффектам. Что касается борьбы с этим - многое зависит от схемы, в которой это происходит. Без подробного описания что-то конкретное посоветовать сложно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Больше всего о метастабильности мне понравилось у Ховарда Джонсона. Он предлагает моделировать триггер как входной конденсатор и усилитель. В то время, когда триггер чувствителен к входному сигналу входной сигнал "заряжает" этот конденсатор. Если времени было недостаточно, то триггер в конце концов "сползет" к одному из известных состояний, однако это может занять сравнительно длительное время. Таким образом триггер будет находиться в метастабильном состоянии тем дольше, чем дальше от фиксированных значений находится его условный входной "конденсатор".

 

Это объясняет повышение вероятности метастабильных состояний с ростом частоты и необходимость установки более чем одного триггера в синхронизирующую цепочку при определенных частотах.

 

Касательно вашей проблемы - вероятнее всего у вас ошибка в логике. Потому как метастабильность имеет случайный характер, а у вас проявление сбоя всегда одинаково.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

///////Таким образом триггер будет находиться в метастабильном состоянии тем дольше, чем дальше от фиксированных значений находится его условный входной "конденсатор".////

Тогда вопрос. Если после этого поставить еще один входной " конденсатор", почему он сразу сползает туда куда нужно?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Больше всего о метастабильности мне понравилось у Ховарда Джонсона.

 

а есть ссылка?

 

Касательно вашей проблемы - вероятнее всего у вас ошибка в логике. Потому как метастабильность имеет случайный характер, а у вас проявление сбоя всегда одинаково.

 

Ошибка оказалась проще:) во время инициализации сенсора, в результате чего он выдавал ерунду иногда(хотя не факт, пока проблема исчезла но может и вернуться), хотя я немного и поучаствовал в ошибке инициализации со стороны FPGA...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

///////Таким образом триггер будет находиться в метастабильном состоянии тем дольше, чем дальше от фиксированных значений находится его условный входной "конденсатор".////

Тогда вопрос. Если после этого поставить еще один входной " конденсатор", почему он сразу сползает туда куда нужно?

 

Просто он будет иметь больше времени для разрешения метастабильности. Потому на высоких частотах и ставят три и более триггеров в синхронизационную цепочку. Более того, триггера должны быть без дополнительной логики управления и расположены как можно ближе друг к другу. Количество триггеров в цепочке и MTBF определяются по специальным формулам, которые на практике использовать лень :) потому, если частота работы триггера далека от теоретически максимальной, то в большинстве случаев двух триггеров в цепочке достаточно.

 

В ASIC есть специальные ячейки у которых второй триггер имеет очень высокий коеффициент усиления входного каскада. Таким образом разрешая метастабильность более еффективно, нежели стандартные триггера в FPGA.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Когда я слышу слово метастабильность, я хватаюсь за ручку своего пистолета :)

А всё почему?Да потому что в 50% того,что мене говорили "у меня метастабильнось" оказывалось работой тригера на разваленном входным фронтом.Лечилось уменьшением частоты стробирования.

Вторая половина случаев- реальная метастабильность.В течение 1 или 2 дней. К исходу второго дня находилась схемотехническая ошибка и "метастабильность" пропадала :)

З.ы. сам с метастабильность ещё ни разу не встречался.Может потому что на входах по 2 тригера подряд ставлю....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Когда я слышу слово метастабильность, я хватаюсь за ручку своего пистолета :)

А всё почему?Да потому что в 50% того,что мене говорили "у меня метастабильнось" оказывалось работой тригера на разваленном входным фронтом.Лечилось уменьшением частоты стробирования.

Вторая половина случаев- реальная метастабильность.В течение 1 или 2 дней. К исходу второго дня находилась схемотехническая ошибка и "метастабильность" пропадала :)

З.ы. сам с метастабильность ещё ни разу не встречался.Может потому что на входах по 2 тригера подряд ставлю....

А у меня было. Как вспомню, так вздрогну. :blink: ttp://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=9087&st=0

Заодно и ссылка http://www.platan.ru/shem/pdf/st13-14.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

To irum4

Спасибо за .pdf. Впервые за 3 года прочитал что то внятное по поводу метастабильности.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Доброе время суток!!!!

 

Небольшой вопросик также по поводу метастабильности! ..Выпала такая задачка организовать самый что не наесть приславутый синхронизатор, т.е на его входы подаём асинхронный сигнал и клок, что самое интересно всё работает замечательно и отрабатывает как надо, но тут умные люди ткнули в одну теоремку под названием "General theory of metastable operation" от L.R. Marino (теорема о невозможности реализации надежного синхронизатора), могу показать файлик кому интересно, и там чёрным по белому написано, что если входные сигналы в систему приходят асинхронно, то метастатики не избежать!...ДА неужто я тут опровег эту теорему!? laughing.gif

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да щаз, опровергли. Если система отработала допустим год, и не было ни одного случая метастабильности за это время, то это вовсе не гарантирует, что это не случится в следующем году ;).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

..т.е ет мне ток мне повезло что в проведённых экспериментах ничего не выявилось и в зависимости от используемых микросхем получим прост разные вероятности их появления??(..да и вообще каким образом тогда можно уменьшить эту вероятность..или возможно её вообще исключить??

Изменено пользователем Маххх

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

..т.е ет мне ток мне повезло что в проведённых экспериментах ничего не выявилось и в зависимости от используемых микросхем получим прост разные вероятности их появления??(..да и вообще каким образом тогда можно уменьшить эту вероятность..или возможно её вообще исключить??

Да. Повезло. Исключить вообще - если априори сигналы асинхронны и поступают на триггеры - никак. Понизить вероятность - ставить больше триггеров в цепочку один за одним. Если есть раздолье в схемотехнике - то например сформировать триггер с выходной защелкой с триггером шмитта. Он серьезно укоротит продолжительность метастабильного состояния. Или сделать отдельную аналоговую схему, выделяющую те моменты, когда фронты пришли с нарушением Tsu/Th, и сообщающую об этом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

"General theory of metastable operation" от L.R. Marino (теорема о невозможности реализации надежного синхронизатора), могу показать файлик кому интересно

 

Зверски интересно.

 

В последнее время проблема асинхронных сигналов появляется чуть ли не в каждой теме. Для практических нужд достаточно почитать документы вроде этих an042.pdf и xapp094.pdf. (ссылки позаимствованы из сообщений Михаил_K и des00) Откуда следует, что при определенных условиях для практических нужд можно пренебречь вероятностью ошибки из-за распространения метастабильного состояния дальше второго синхронизирующего триггера.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Доброе время суток!!!!

 

Небольшой вопросик также по поводу метастабильности! ..Выпала такая задачка организовать самый что не наесть приславутый синхронизатор, т.е на его входы подаём асинхронный сигнал и клок, что самое интересно всё работает замечательно и отрабатывает как надо, но тут умные люди ткнули в одну теоремку под названием "General theory of metastable operation" от L.R. Marino (теорема о невозможности реализации надежного синхронизатора), могу показать файлик кому интересно, и там чёрным по белому написано, что если входные сигналы в систему приходят асинхронно, то метастатики не избежать!...ДА неужто я тут опровег эту теорему!? :laughing:

Конечно будет. но только на первом флип-флопе. Второй-то работает на том-же клоке что и первый. А выход из синхронайзера - это второй флип-флоп.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...