उल्लंघन होने पर समय आउटपुट सेट करें और दबाए रखें


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20 एन एस के सेटअप समय और 0 एन एस के एक पकड़ समय के साथ इनपुट सिग्नल एक्स के साथ एक सकारात्मक बढ़त ट्रिगर डी फ्लिप फ्लॉप पर विचार करें। आउटपुट क्या होगा?

C, 40 ns की अवधि के साथ घड़ी संकेत है।

यहां छवि विवरण दर्ज करें

6 वें सकारात्मक बढ़त के दौरान, हम देखते हैं कि डेटा (या X) 20 ns (सेटअप समय) के लिए स्थिर नहीं है, क्योंकि यह 1 से 0. तक जाता है, इसलिए आउटपुट अनुमानित नहीं है, है ना?

जब मैंने अपने प्रोफेसर से यह पूछा, तो उन्होंने कहा कि फ्लिप फ्लॉप का आउटपुट 20 ns से पहले इनपुट (X) का मूल्य होगा जो यहां 1 है।

क्या वह सही है?

जवाबों:


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यदि फ्लिप-फ्लॉप का सेटअप समय 20 ns है, तो इसका मतलब है कि कैप्चरिंग क्लॉक-एज से पहले डेटा को कम से कम 20ns होना चाहिए। इसी तरह होल्ड टाइम, समय की मात्रा है, घड़ी की धार दिखाई देने के बाद डेटा को स्थिर रहना पड़ता है। इसलिए एक साथ वे एक "सेटअप-होल्ड-विंडो" को परिभाषित करते हैं, जिसमें डेटा को स्थिर रहना पड़ता है।

यहां छवि विवरण दर्ज करें यदि इस विंडो में डेटा बदलता है / टॉगल करता है, तो आउटपुट अप्रत्याशित या मेटास्टेबल है।

आपके प्रश्न डेटा में 6 वीं घड़ी के किनारे से पहले सेटअप विंडो के भीतर टॉगल किया गया है, इसका मतलब है कि आउटपुट अप्रत्याशित है।


हो सकता है कि आप अपने प्रोफेसर को टोकें।
मितु राज

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और यह ध्यान देने योग्य है कि, आंतरिक विलंब के आधार पर, होल्ड समय नकारात्मक हो सकता है। यही है, कुछ आईसी के लिए आप वास्तव में घड़ी की बढ़त आने से पहले डेटा जारी कर सकते हैं। लेकिन एक खिड़की बनी हुई है जिसमें डेटा स्थिर होना चाहिए।
WhatRoughBeast

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मामूली सुधार: आधुनिक प्रक्रियाओं पर सही मेटास्टेबिलिटी केवल एक विंडो में होती है जो फेमटोसेकंड के आदेश पर होती है। उन मामलों के विशाल, विशाल बहुमत, जहां सेटअप / होल्ड का उल्लंघन किया जाता है, आप मेटास्टेबिलिटी नहीं देखेंगे। इन मामलों में परिणाम वास्तव में नियतात्मक होगा, लेकिन आदानों के अलावा तापमान पर अत्यधिक निर्भर है। मैं अभी भी प्रोफेसर से सहमत नहीं हूं और मैं आपसे सहमत हूं कि आउटपुट सभी इरादों और उद्देश्यों के लिए अप्रत्याशित है, लेकिन मेटास्टेबिलिटी मुद्दा नहीं है (और वास्तव में शायद ही कभी मुद्दा है)।
जललिप्प

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आपके प्रोफेसर को जड़ी बूटियों पर वापस कटौती करने की आवश्यकता है।

चूंकि डेटा सेटअप समय के भीतर बदल रहा है, और चूंकि सेटअप समय घड़ी से पहले न्यूनतम समय है कि डेटा को स्थिर रखने की आवश्यकता है, यह बताना असंभव है कि आउटपुट शून्य या एक होगा। वास्तव में यह एक मेटास्टेबल स्थिति में प्रवेश कर सकता है और दोलन कर सकता है।


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यदि डेटा सेटअप और होल्ड टाइम के बीच स्थिर है, तो डी लैच निर्माता गारंटी दे रहा है कि डी लैच का आउटपुट प्रेडिक्टेबल होगा, जो कहता है कि वह डेटा शीट में होगा।

यदि विंडो को होल्ड करने के लिए सेटअप के दौरान डेटा बदलता है, तो यह संभावना है कि आउटपुट एक ठोस 0 या 1 होगा, लेकिन निर्माता कोई दावा नहीं करता है।

यह केवल एक ठोस 0 या 1 होने की संभावना है, इसकी गारंटी नहीं है। आउटपुट मेटास्टेबल जा सकता है। इसका मतलब यह है कि डेटा शीट में उद्धृत सामान्य प्रसार विलंब से परे, एक परिमित और अप्रत्याशित अतिरिक्त समय हो सकता है, जिसके लिए इस आउटपुट द्वारा संचालित दो गेट अलग-अलग निर्णय ले सकते हैं कि क्या यह 0 या 1 था। यह एक खराब विंग है।


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यदि इनपुट सेटअप से मिलता है और समय की आवश्यकताओं को पूरा करता है, तो इनपुट को प्रतिबिंबित करने के लिए आउटपुट अनिवार्य रूप से "गुआंट्रेंटेड" है; यदि यह सेटअप समय का उल्लंघन करता है, तो व्यवहार अब गारंटी या पूरी तरह से अनुमानित नहीं है, जैसा कि आप कहते हैं।

आपका प्रोफेसर इस अर्थ में "तरह का" शायद सही हो सकता है कि वह यह व्यक्त कर सकता है कि आउटपुट सिग्नल के समाप्त होने की काफी संभावना है, खासकर अगर वह फ्लिप-फ्लॉप के व्यवहार का एक निर्धारक विवरण होने के नाते सेटअप समय की व्याख्या कर रहा है, परिस्थितियों के एक सेट से संभावित भिन्नता के साथ न्यूनतम आवश्यकता के बजाय। लेकिन आपकी व्याख्या और वृत्ति वास्तव में निशाने पर हैं। सेटअप और होल्ड समय का उपयोग आमतौर पर न्यूनतम / अधिकतम मूल्यों को व्यक्त करने के लिए किया जाता है, जिसके लिए व्यवहार को पूरी प्रक्रिया / वोल्टेज / तापमान भिन्नता के बारे में अनुमान लगाया जा सकता है, और जब भी इनपुट उनका उल्लंघन करता है, तो आउटपुट को विश्वसनीय रूप से भविष्यवाणी नहीं की जा सकती है।

अगर फ्लिप-फ्लॉप आम तौर पर इनपुट से देरी के 20ns तक होता है, जहां घड़ी की धार प्रभावी होती है, तो आउटपुट के अंत में होने की संभावना है कि इनपुट के आसपास "अप" (अप करने के लिए) 20ns घड़ी के किनारे से पहले होता है, जैसा कि आपके प्रोफेसर का सुझाव है। लेकिन डिवाइस के लिए निर्दिष्ट केवल एक चीज यह है कि यदि सेटअप और होल्ड बार मिलते हैं, तो आउटपुट इनपुट का पालन करेगा।

इसलिए मुझे लगता है कि दूसरे शब्दों में, आप दोनों एक हद तक सही हो सकते हैं, लेकिन आपकी व्याख्या 100% सही है, जबकि आपके प्रोफेसर का जवाब केवल "शायद" सही है, और जिस डिग्री का जवाब सही होगा, वह है - जैसा कि आप कहते हैं - अप्रत्याशित।

(और व्यावहारिक रूप में - अकादमिक के बजाय - समझदारी आप केवल उस डिज़ाइन में उस उत्तर का उपयोग करेंगे जहां उस घड़ी चक्र में आउटपुट होना स्वीकार्य था "संभवतः 1" बिना किसी विनिर्देशन के कैसे संभव हो सकता है, या जहां संभावित रूप से फ्लिप-फ्लॉप "कुछ समय के लिए एक मेटास्टेबल अवस्था में प्रवेश करते हैं" के लिए कोई वास्तविक परिणाम नहीं थे। वे अनुप्रयोग बहुत कम होते हैं।)


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आउटपुट अज्ञात होगा और एक सिम्युलेटर 'एक्स' के आउटपुट मूल्य को सेट करके इसे प्रतिबिंबित करेगा।

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