避免使用Latch:数字电路设计策略
需积分: 29 123 浏览量
更新于2024-08-17
收藏 1.98MB PPT 举报
"避免使用Latch-数字电路设计"
在数字电路设计中,避免使用Latch是一个重要的设计原则。Latch是一种存储单元,它在特定条件(如使能信号Enable的上升沿或下降沿)下捕获输入数据,并保持该数据直到下一个时钟边沿。然而,使用Latch存在一定的风险,特别是在数据有效标志(如读信号)的上升沿和下降沿之间,如果数据发生变化,Latch可能会捕获到错误的数据。
避免使用Latch的原因主要在于其非同步的特性,这可能导致数据竞争、毛刺和不确定性,从而影响电路的稳定性和可靠性。在上述描述中,提出了一个解决方案,即使用数据有效标志的第一个沿进行锁存。这样可以确保在数据可能变化的窗口期内,Latch只在确定无误的时刻捕获数据。
数字电路设计涉及多个方面,包括但不限于:
1. **电路设计规则**:理解并遵循电路设计的基本规则,如信号完整性、电源完整性、时序约束等,以确保电路的正确运行。
2. **电路设计流程**:通常包括需求分析、系统架构设计、逻辑设计、布局布线、仿真验证和物理实现等步骤。
3. **电路验证方法**:通过逻辑仿真、时序分析、功耗计算等手段,确保电路满足预期的功能和性能指标。
4. **电路实现**:将设计转化为实际的硬件,可能涉及到ASIC或FPGA的实现,以及PCB设计。
在电路设计中,设计师需要关注三个层次:
1. **完成功能**:设计的电路首先要能完成指定的任务,例如UART接收电路,需要处理起始位、数据位、校验位和停止位。
2. **工作可靠**:电路应该能够在各种条件下稳定工作,不受温度、工艺等因素影响,且具有良好的抗干扰能力。
3. **可重用性**:设计的模块应易于在其他项目中复用,提高代码的模块化和可维护性。
例如,设计一个UART接收电路时,需要定义输入输出端口,如UartRx、SysClk、Read和Data、New、Err,然后通过功能实现(框图)和具体电路图来构建电路。接收电路需要检测起始位,生成接收定时,控制采集时钟,并进行数据移位、奇偶校验和停止位检测。
避免使用Latch是保证数字电路设计同步性和确定性的关键,而良好的设计流程和对电路设计各个层面的深入理解则是构建高效、可靠的数字系统的基石。设计师需要不断练习和学习,以掌握这门深奥的艺术。
2021-09-30 上传
2023-07-26 上传
2022-07-11 上传
2021-05-20 上传
2021-05-20 上传
2022-07-13 上传
2020-12-09 上传
2021-10-07 上传
2021-05-25 上传
深夜冒泡
- 粉丝: 16
- 资源: 2万+
最新资源
- 掌握压缩文件管理:2工作.zip文件使用指南
- 易语言动态版置入代码技术解析
- C语言编程实现电脑系统测试工具开发
- Wireshark 64位:全面网络协议分析器,支持Unix和Windows
- QtSingleApplication: 确保单一实例运行的高效库
- 深入了解Go语言的解析器组合器PARC
- Apycula包安装与使用指南
- AkerAutoSetup安装包使用指南
- Arduino Due实现VR耳机的设计与编程
- DependencySwizzler: Xamarin iOS 库实现故事板 UIViewControllers 依赖注入
- Apycula包发布说明与下载指南
- 创建可拖动交互式图表界面的ampersand-touch-charts
- CMake项目入门:创建简单的C++项目
- AksharaJaana-*.*.*.*安装包说明与下载
- Arduino天气时钟项目:源代码及DHT22库文件解析
- MediaPlayer_server:控制媒体播放器的高级服务器