[Egor_N 0]

Доброго времени суток!

 

Разбираюсь с временнЫм анализом цифровых схем. В документации Alter-ы есть определения что такое f_max, t_co, t_h, t_su. К каждому определению дается формула, по которой вычисляется соответствующее значение. В формулах в угловых скобках (<...>) присутствуют, в свою очередь, следующие понятия, которые, видимо, являются сами собой разумеющимися, например:

 

maximum clock frequency: f_max = 1/(<register to register delay> - <clock skew delay> + <micro setup delay> + <micro clock to output delay>)

clock_to_output_delay: t_co= <clock to source register delay> + <micro clock to output delay> + <register to pin delay>

clock_hold_time: t_h = <clock to destination register delay> + <micro hold delay of destination register> - <pin to register delay>

clock_setup_time: t_su = <pin to register delay> + <micro setup delay> - <clock to destination register delay>

 

Где бы почитать и посмотреть картинки об истинном значении этого само собой разумеющегося?

<register to register delay>

<clock skew delay>

<micro clock to output delay>

<clock to source register delay>

<micro clock to output delay>

<register to pin delay>

<clock to destination register delay>

<micro hold delay of destination register>

<pin to register delay>

<micro setup delay>

[SM 0]

А что именно то тут непонятно? Это классические понятия. Единственное, что может быть непонятным, "micro" - это значения, касающиеся собственно регистра, а остальные - разводки.

[Intekus 0]

Где бы почитать и посмотреть картинки об истинном значении этого само собой разумеющегося?

<register to register delay>

<clock skew delay>

<micro clock to output delay>

<clock to source register delay>

<micro clock to output delay>

<register to pin delay>

<clock to destination register delay>

<micro hold delay of destination register>

<pin to register delay>

<micro setup delay>

Отвечу сейчас как помню:) Поверьте, это ещё не самое страшное, вот их модель ввода-вывода в своё время заставила подумать и изрядно порисовать диаграмм, будет интересно - поищу файл Visio, где это было подробно разрисовано.

<micro clock to output delay> (в Вашем списке 2 раза) - время от прихода тактового на C-вход триггера ПЛИС до установления сигнала на его выходе Q.

<micro setup delay> - требуемое время от успокоения сигнала на входе данных триггера ПЛИС до прихода активного фронта тактового, чтоб эти данные корректно защёлкнулись.

<micro hold delay of destination register> - требуемое время неизменности данных на D-входе триггера (регистра-приёмника) ПЛИС после прихода тактового на его C-вход.

 

Далее, как я понял, за абсолютное время они принимают активный фронт тактового сигнала на входной ножке или на выходе PLL, поэтому:

<clock to source register delay> - задержка тактового сигнала до регистра-источника.

<clock to destination register delay> - аналогично до регистра-приёмника

<register to pin delay> - время прохождения сигнала от выхода Q регистра внутри ПЛИС до выходной ножки корпуса, к которой он подключён.

<pin to register delay>- время прохождения сигнала от входной ножки корпуса до входа D регистра внутри ПЛИС.

<clock skew delay> - разница во времени прихода тактового на регистр-приёмник и регистр-источник.

 

За более подробными разъяснениями - Quartus Handbook - vol 3 - раздел Timing Analysis - Timing Analysis Overview.

За I/O таймингами - в соответствующий раздел далее.

[Egor_N 0]

Отвечу сейчас как помню:) Поверьте, это ещё не самое страшное, вот их модель ввода-вывода в своё время заставила подумать и изрядно порисовать диаграмм, будет интересно - поищу файл Visio, где это было подробно разрисовано.

 

<micro clock to output delay> (в Вашем списке 2 раза) - ...

 

Далее, как я понял, за абсолютное время ...

 

За более подробными разъяснениями - Quartus Handbook...

 

Intekus, спасибо за объяснения.

 

То есть, все начинающееся со слова micro имеет отношение к внутренним задержкам в регистре.

micro t_co время от прихода активного фронта тактирующего импульса, через которое данные на выходе регистра можно считать валидными.

micro t_h время от прихода активного фронта тактирующего импульса, на которое надо задержать данные на входе регистра, чтобы данные на выходе регистра можно было считать валидными.

micro t_su время до прихода активного фронта тактирующего импульса на интервале которого на входе регистра уже должны быть валидные данные, чтобы они корретно зафиксировались в регистре при приходе активного фронта тактового импульса.

 

У меня возник такой вопрос. В каком соотношении находятся micro t_co и micro t_h? То есть, начинается отсчет micro t_h после прохождения времени micro t_co или сразу после прихода активного фронта тактирующего импульса. Здравый смысл подсказывает, что после micro t_co, но что думают знатоки?

 

А все остальные задержки - с учетом в том числе и задержек в областях комбинационной логики, если таковые есть на пути распространения сигнала.

 

В Квартус Хандбуке уже побывал :) как это сразу не пришло в голову.

 

Intekus, а что там за беда с их моделью ввода вывода?

[dvladim 0]

У меня возник такой вопрос. В каком соотношении находятся micro t_co и micro t_h? То есть, начинается отсчет micro t_h после прохождения времени micro t_co или сразу после прихода активного фронта тактирующего импульса. Здравый смысл подсказывает, что после micro t_co, но что думают знатоки?

tCO - время от клока до выхода

tH - удержание входных данных после клока

Т.е. параметры независимы.

[SM 0]

У меня возник такой вопрос. В каком соотношении находятся micro t_co и micro t_h?

Никакого соотношения нет. Просто если входные данные не будут удержаны Th времени после прихода фронта такта, то на выходе регистра будет неопределенное состояние. Вообще, время Tco имеет какой либо смысл только в том случае, если были выдержаны одновременно Tsu и Th. Если хотя бы один не выдержан - может получиться метастабильность, которая может длиться значительно (очень значительно) дольше, чем Tco. Все времена отсчитываются от момента прихода фронта. Tsu в минус, Th и Tco в плюс.

[Intekus 0]

(вроде из дома вчера писал, а сообщения нет )

Intekus, а что там за беда с их моделью ввода вывода?

Сколько сейчас помню, суть была в следующем:

- Быть очень аккуратным со знаками величин - что в какую сторону считается.

- Тоже с фронтами (запускающий/фиксирующий) - от какого ведётся отсчёт.

- Когда разрисовал это всё на схеме с 2 устройствами и линией данных между ними - выглядело несколько нелогично.

Хотя по формулам всё сходилось абсолютно точно, как и было написано (по-моему, в том же QII Handbook, только ниже).

Если очень интересно, могу поискать файл с рисунком.

[Egor_N 0]

Никакого соотношения нет. Просто если входные данные не будут удержаны Th времени после прихода фронта такта, то на выходе регистра будет неопределенное состояние. Вообще, время Tco имеет какой либо смысл только в том случае, если были выдержаны одновременно Tsu и Th. Если хотя бы один не выдержан - может получиться метастабильность, которая может длиться значительно (очень значительно) дольше, чем Tco. Все времена отсчитываются от момента прихода фронта. Tsu в минус, Th и Tco в плюс.

tCO - время от клока до выхода

tH - удержание входных данных после клока

Т.е. параметры независимы.

 

Уважаемые SM и dvladim!

 

Если я правильно понимаю, то micro t_co - это минимальное время после прихода активного фронта тактирующего импульса, через которое появляются данные на выходе регистра, а micro t_h - минимальное время на которое нужно задержать данные на входе регистра, после прихода активного фронта тактирующего импульса, чтобы появившиеся данные на выходе можно было считать валидными. То есть, micro t_co всегда меньше micro t_h.

 

... Если очень интересно, могу поискать файл с рисунком.

 

Если поиск не вызовет больших сложностей ... :) хотелось бы взглянуть.

[Vjacheslav 0]

Если я правильно понимаю, то micro t_co - это минимальное время после прихода активного фронта тактирующего импульса, через которое появляются данные на выходе регистра, а micro t_h - минимальное время на которое нужно задержать данные на входе регистра, после прихода активного фронта тактирующего импульса, чтобы появившиеся данные на выходе можно было считать валидными. То есть, micro t_co всегда меньше micro t_h.

 

micro t_co - это МАКСИМАЛЬНОЕ время после прихода активного фронта тактирующего импульса, через которое появляются данные на выходе регистра, при условии, что Вы выдержали времена предустановки и удержания данных на входе регистра и это время никак не связано с временем удержания данных!

[Egor_N 0]

micro t_co - это МАКСИМАЛЬНОЕ время после прихода активного фронта тактирующего импульса, через которое появляются данные на выходе регистра, при условии, что Вы выдержали времена предустановки и удержания данных на входе регистра и это время никак не связано с временем удержания данных!

 

Уважаемый, Vjacheslav!

 

Под минимальным подразумевалось, что быстрее этого времени на выходе регистра ничего не появится, но, виноват, правильно в действительности так Clock-to-output delay is the maximum time required to obtain a valid output at an output pin fed by a register, after a clock transition on the input pin that clocks the register. Micro t_co is the internal clock-to-output delay of the register. Как видим, слово maximum применено здесь для понятия t_co, а не micro t_co. А в том, что micro t_co и micro t_h никак не связаны, я с Вами согласен. Кроме того, я конечно же могу ошибаться, но мне кажется, что micro t_co всегда меньше micro t_h.

 

Данные должны быть на входе регистра micro t_su единиц времени до прихода активного фронта тактирующего импульса (установление данных) и micro t_h единиц времени после (удержание данных), но на выходе регистра они появляются после micro t_co единиц времени, еще до истечения времени удержания micro t_h. Если я не прав, поправьте. Мне очень важно разобраться.

[dvladim 0]

Данные должны быть на входе регистра micro t_su единиц времени до прихода активного фронта тактирующего импульса (установление данных) и micro t_h единиц времени после (удержание данных), но на выходе регистра они появляются после micro t_co единиц времени, еще до истечения времени удержания micro t_h. Если я не прав, поправьте. Мне очень важно разобраться.

Данные на выходе регистра появляются после tCO и это время вполне может быть больше tH. Вам же ответили, что tCO и tH времена независимые. Фактически же, зачастую, tH отрицательный.

P.S. В вашем случае, префикс micro означает, что параметры относятся к регистру внутри ПЛИС.

[SM 0]

То есть, micro t_co всегда меньше micro t_h.

Вовсе не всегда. Th - это параметр входной, т.е. если не выдержан Th, то на выходе вообще ничего не гарантируется ни через какое время. А разные регистры могут быть построены и так, что выходной сигнал появится уже во время Th, а могут быть построены так, что сигнал дойдет до выхода хрен знает через сколько после окончания Th. А еще Th бывает вообще отрицательным, т.е. регистру не то, что удержание после фронта не нужно, а и даже оборвать данное незадолго до клока можно, и он все равно его запомнит, и все равно выдаст через Tco на выход. Еще раз - одно с другим никаким боком не связано.

 

Короче - если случился перепад по данным в рамках [T-tsu...T+th] - то регистр запоминает не сигнал, а глюк. А через сколько сигнал дойдет до выхода, параметр совершенно отвязанный от того, что требуется по входу, чтобы сигнал был запомнен.

 

Что касается минимумов и максимумов - то обычно при анализе соответствия Tsu берется максимальные Tsu текущего каскада и Tco предыдущего, при анализе Th - минимальные Th текущего и Tco предыдущего. В любом случае все времена Tsu, Tco и Th зависят от питания, температуры и разброса технологии, и вилка их всех известна.

 

ЗЫ ну почитайте какое нибудь ;) Шило про К155ТМ2 прежде чем набрасываться на ПЛИСы, не зная основ цифровой техники.

[Egor_N 0]

Данные на выходе регистра появляются после tCO и это время вполне может быть больше tH. Фактически же, зачастую, tH отрицательный.

то есть, перестали удерживать данные на входе регистра до прихода клока, а на выходе через некоторое время после прихода клока появилось то, что уже перестали удерживать?

 

Вам же ответили, что tCO и tH времена независимые.

я и не утверждаю, что t_co является функцией t_h или наоборот. В Quartus II Handbook пишется, что эти времена отсчитываются от момента прихода активного фронта тактирующего импульса, то есть от одного момента. Меня интересовало как они соотносятся по длительности.

 

 

P.S. В вашем случае, префикс micro означает, что параметры относятся к регистру внутри ПЛИС.

что означает micro - понятно :)

 

ЗЫ ну почитайте какое нибудь ;) Шило про К155ТМ2 прежде чем набрасываться на ПЛИСы, не зная основ цифровой техники.

 

У Шило (под рукой был справочник 1987 года издания) по времянкам не очень-то и много. :) Думаю, QII Handbook будет достаточно. :)

Изменено 20 октября, 2009 пользователем Egor_N

[Intekus 0]

Уважаемые SM и dvladim!

Если поиск не вызовет больших сложностей ... :) хотелось бы взглянуть.

Нашёл. Сами попросили... *смайлик ухмыляющегося чертёнка*

Там четвёртый случай без иллюстрации - он самый очевидный был.

С Альтерровскими формулами картинки эти сходится досконально.

Кто перерисует-перепишет (и выложит) более наглядно и просто - почёт и уважение :a14:

IOTimings.zip

[Egor_N 0]

Нашёл. Сами попросили... *смайлик ухмыляющегося чертёнка*

Там четвёртый случай без иллюстрации - он самый очевидный был.

С Альтерровскими формулами картинки эти сходится досконально.

Кто перерисует-перепишет (и выложит) более наглядно и просто - почёт и уважение :a14:

 

Der Vielen Dank, Herr Intekus! :)

буду продолжать разбираться...