FPGA入门教程(5)

2021-02-21 13:33

1.2.2毛刺的产生与危害

信号在FPGA器件中通过逻辑单元连线时,一定存在延时。延时的大小不仅和连线的长

短和逻辑单元的数目有关,而且也和器件的制造工艺、工作环境等有关。因此,信号在器件中传输的时候,所需要的时间是不能精确估计的,当多路信号同时发生跳变的瞬间,就产生了“竞争冒险”。这时,往往会出现一些不正确的尖峰信号,这些尖峰信号就是“毛刺”。

让我们来具体看一下毛刺是如何产生的。下图是一个与门电路,

我们期望的设计是,a和b信号同时变化,这样输出OUT将一直为0,但是实际中OUT

产生了毛刺,它的仿真波形如下所示:

可见,即使是在最简单的逻辑运算中,如果出现多路信号同时跳变的情况,在通过内部走线之后,就一定会产生毛刺。而现在数字电路设计中的信号往往是由时钟控制的,如果将带有毛刺的输出信号直接连接到时钟输入端、清零或置位端口的设计,可能会导致严重的后果;此外对于多数据输入的复杂运算系统,每个数据都由相当多的位数组成。这时,每一级的毛刺都会对结果有严重的影响,如果是多级的设计,那么毛刺累加后甚至会影响整个设计的可靠性和精确性。

判断一个逻辑电路在某些输入信号发生变化时是否会产生毛刺,首先要判断信号是否会同时变化,然后判断在信号同时变化的时候,是否会产生毛刺,这可以通过逻辑函数的卡诺图或逻辑函数表达式来进行判断。

1.2.3毛刺的消除

毛刺是数字电路设计中的棘手问题,它的出现会影响电路工作的稳定性、可靠性,严重时会导致整个数字系统的误动作和逻辑紊乱。


FPGA入门教程(5).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:公务员考试与事业单位考试的六项区别

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: