FPGA设计关键概念：建立/保持时间、竞争冒险与时钟优化

在"EDA 技术：3_3 FPGA 设计的几个概念.ppt"文档中，主要探讨了FPGA设计中的关键概念和技术。首先，介绍了建立时间和保持时间的概念，这两个参数对于确保数据准确无误地在触发器中存储至关重要。建立时间是从时钟上升沿到来之前数据稳定的时间，而保持时间是时钟上升沿后数据维持稳定的时间。若这两个时间不足，可能导致数据丢失。 接着，文档深入讨论了竞争和冒险问题，这是数字电路设计中的常见现象。由于信号延迟和线路特性的影响，当多路信号同时变化时，可能会出现逻辑输出的不一致，形成“毛刺”。PLD/FPGA内部由于缺乏自然滤除毛刺的分布电感和电容，这个问题更为突出。为解决冒险，设计者可能采取使用格雷码计数器替代二进制计数器，以降低输出的跳变次数。 时钟信号是任何数字设计的核心，对于FPGA尤其如此。它分为全局时钟、门控时钟、多级逻辑时钟和波动式时钟等不同类型。全局时钟，作为同步时钟，提供设计项目的统一时间基准，但设计不当的时钟可能导致系统行为异常和调试困难。 总结来说，这个PPT文档详细讲解了FPGA设计中的基础要素，包括确保数据可靠性的建立时间和保持时间，处理逻辑冒险的技术，以及对时钟信号的理解和选择。这些知识点是FPGA设计者必须掌握的关键技能，有助于确保设计的正确性和效率。