ТОР 5 статей:
Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия
Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века
Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка
Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы
КАТЕГОРИИ:
- Археология
- Архитектура
- Астрономия
- Аудит
- Биология
- Ботаника
- Бухгалтерский учёт
- Войное дело
- Генетика
- География
- Геология
- Дизайн
- Искусство
- История
- Кино
- Кулинария
- Культура
- Литература
- Математика
- Медицина
- Металлургия
- Мифология
- Музыка
- Психология
- Религия
- Спорт
- Строительство
- Техника
- Транспорт
- Туризм
- Усадьба
- Физика
- Фотография
- Химия
- Экология
- Электричество
- Электроника
- Энергетика
Более совершенные синхронизирующие устройства
Имеется несколько возможностей построения более надежных синхронизирующих устройств, чем в случае использования для этих целей ИС 74LS74. Простейшее решение - это применение триггеров, изготовленных по технологии, обеспечивающей большее быстродействие. В настоящее время имеются триггеры со значительно большим быстродействием, как в отдельных микросхемах, так и внутри ПЛУ, ИС типа FPGA и в специализированных ИС.
В табл. 1 перечислены параметры, относящиеся к метастабильности, для нескольких распространенных логических семейств. Числовые значения параметров в очень сильной степени зависят от схемных решений и технологии изготовления ИС. В отличие от гарантированных логических уровней сигналов и их временных параметров, числовые значения величин, характеризующих метастабильность, могут изменяться в очень широких пределах для ИС одного и того же типа в зависимости от производителя.
Критерий качества, указанный в последнем столбце таблицы, в какой-то степени произволен: это значение времени выхода из метастабильности t, необходимое для того, чтобы величина MTBF составляла 1000 лет при работе синхронизирующего устройства с частотой 25 МГц и при 100000 изменений асинхронного входного сигнала в секунду.
ИС 74LS74 - одна из худших микросхем, перечисленных в таблице. Если в 16-магагерцной микропроцессорной системе, заменить FF1 на триггер из ИС 74ALS74, то получим: 
Если вам годится синхронизирующее устройство со значением MTBF, равным 65 столетиям, для каждого из проданных изделий, то на этом можно остановиться. Но если на триггер из ИС 74ALS74 заменить также и FF2, то значение MTBF станет еще лучше, так как у схем 'ALS74 время установления меньше чем у ИС 'LS74, и составляет всего 10 нс. В результате использования триггера из ИС ' ALS74 на месте FF2 значение MTBF станет примерно в 20000 раз большим:
Даже если продать миллион изделий с таким синхронизирующим устройством, сбой будет происходить в синхронизирующем устройстве раз в 144 года.
На самом деле указанный запас надежности не так велик, как это может показаться.
Если мы увеличим тактовую частоту в нашей 16-мегагерцной системе до 20 МГц, то есть всего на 25%, что при использовании элементов ИС ' ALS74 на месте обоих триггеров FF1 и FF2 значение MTBF упадет до 3.7109с, то есть станет хуже более чем в миллион раз! Новое значение MTBF составляет примерно 429 лет.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: