數字電路一些問答
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同步邏輯是時鐘之間有固定的因果關系。異步邏輯是各時鐘之間沒有固定的因果關系。
電路設計可分類為同步電路和異步電路設計。同步電路利用時鐘脈沖使其子系統同步運作，而異步電路不使用時鐘脈沖做同步，其子系統是使用特殊的“開始”和“完成”信號使之同步。由于異步電路具有下列優點--無時鐘歪斜問題、低電源消耗、平均效能而非最差效能、模塊性、可組合和可復用性--因此近年來對異步電路研究增加快速，論文發表數以倍增，而Intel Pentium 4處理器設計，也開始采用異步電路設計。v異步電路主要是組合邏輯電路，用于產生地址譯碼器、ＦＩＦＯ或ＲＡＭ的讀寫控制信號脈沖，其邏輯輸出與任何時鐘信號都沒有關系，譯碼輸出產生的毛刺通常是可以監控的。同步電路是由時序電路(寄存器和各種觸發器)和組合邏輯電路構成的電路，其所有操作都是在嚴格的時鐘控制下完成的。這些時序電路共享同一個時鐘ＣＬＫ，而所有的狀態變化都是在時鐘的上升沿(或下降沿)完成的。
2、什么是線與邏輯，要實現它，在硬件特性上有什么具體要求？
線與邏輯是兩個輸出信號相連可以實現與的功能。在硬件上，要用oc門來實現（漏極或者集電極開路），由于不用oc門可能使灌電流過大，而燒壞邏輯門，同時在輸出端口應加一個上拉電阻。（線或則是下拉電阻）
3、什么是Setup 和Holdup時間,setup和holdup時間區別.
Setup/hold time 是測試芯片對輸入信號和時鐘信號之間的時間要求。建立時間是指觸發器的時鐘信號上升沿到來以前，數據穩定不變的時間。輸入信號應提前時鐘上升沿（如上升沿有效）T時間到達芯片，這個T就是建立時間-Setup time.如不滿足setup time,這個數據就不能被這一時鐘打入觸發器，只有在下一個時鐘上升沿，數據才能被打入觸發器。保持時間是指觸發器的時鐘信號上升沿到來以后，數據穩定不變的時間。如果hold time不夠，數據同樣不能被打入觸發器。
建立時間(Setup Time)和保持時間（Hold time）。建立時間是指在時鐘邊沿前，數據信號需要保持不變的時間。保持時間是指時鐘跳變邊沿后數據信號需要保持不變的時間。如果不滿足建立和保持時間的話，那么DFF將不能正確地采樣到數據，將會出現
stability的情況。如果數據信號在時鐘沿觸發前后持續的時間均超過建立和保持時間，那么超過量就分別被稱為建立時間裕量和保持時間裕量。
4、什么是競爭與冒險現象？怎樣判斷？如何消除？
在組合邏輯中，由于門的輸入信號通路中經過了不同的延時，導致到達該門的時間不一致叫競爭。產生毛刺叫冒險。如果布爾式中有相反的信號則可能產生競爭和冒險現象。解決方法：一是添加布爾式的消去項，二是在芯片外部加電容。
5、你知道那些常用邏輯電平？TTL與COMS電平可以直接互連嗎？
常用邏輯電平：12V，5V，3.3V；TTL和CMOS不可以直接互連，由于TTL是在0.3-3.6V之間，而CMOS則是有在12V的有在5V的。CMOS輸出接到TTL是可以直接互連。TTL接到CMOS需要在輸出端口加一上拉電阻接到5V或者12V。cmos的高低電平分別為:Vih>=0.7VDD,Vil=0.3VDD;Voh>=0.9VDD,Vol=0.1VDD. TTL的為:Vih>=2.0v,Vil=0.8v;Voh>=2.4v,Vol=0.4v. 用cmos可直接驅動ttl;加上拉后,ttl可驅動cmos.
6、如何解決亞穩態。
亞穩態是指觸發器無法在某個規定時間段內達到一個可確認的狀態。當一個觸發器進入亞穩態時，既無法預測該單元的輸出電平，也無法預測何時輸出才能穩定在某個正確的電平上。在這個穩定期間，觸發器輸出一些中間級電平，或者可能處于振蕩狀態，并且這種無用的輸出電平可以沿信號通道上的各個觸發器級聯式傳播下去。
解決方法：
1 降低系統時鐘
2 用反應更快的FF
3 引入同步機制，防止亞穩態傳播
4 改善時鐘質量，用邊沿變化快速的時鐘信號
關鍵是器件使用比較好的工藝和時鐘周期的裕量要大。
7、IC設計中同步復位與異步復位的區別。
同步復位在時鐘沿采復位信號，完成復位動作。異步復位不管時鐘，只要復位信號滿足條件，就完成復位動作。異步復位對復位信號要求比較高，不能有毛刺，如果其與時鐘關系不確定，也可能出現亞穩態。
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