电路出现亚稳态，然后稳定下来是一个错误的电平该怎么办？

hanx · 发表于 2023-9-21 16:37:12

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如果电路出现亚稳态，由于D触发器的结构，通过背靠背的反相器产生的正反馈一定会稳定在一个确定的值（这个值与输入无关），如果稳定在错误的值，那么一定会对后续的电路造成影响。

例如单比特跨时钟域，从慢时钟域跨到快时钟域，打两拍可以减小亚稳态的概率，如果第一级flop出现亚稳态，那么后续无论打多少拍都有可能得到一个错误的值？我不知道我这样的理解是否正确，希望大佬们指点指点！！

Min_Johnson · 发表于前天 23:14

学习了！

rvisk · 发表于 2023-12-9 10:39:10

解释得很到位，厉害了

cong.ma · 发表于 2023-11-27 11:24:57

robin0612 发表于 2023-9-26 11:24
即使第一拍出错，第二拍一定是对的。对于打两拍同步的信号，设计上不会太在意什么时候采对，只要最终能对就 ...

并不是这样，时序电路中每一周期的信号都是不一样的，一个周期信号错了就错了，而且下一拍还可能是错的，每一拍都可能是错的，两拍同步并不能避免错误，只能阻止亚稳态传播导致芯片功能崩溃，防止错误是通过以下方法实现的：

（1）检错，如奇偶校验，检查出错了让发送方重新发一次
（2）纠错，如ECC中的汉明码等，检查出错了纠正错误即可，纠正不了的就让发送方重发

Atara.Jiang · 发表于 2023-10-27 22:58:15

只是为了传输确定的状态到后级，而不是不定态往后传，并不能纠正错误

thjan65 · 发表于 2023-10-26 22:58:24

有可能第一級輸出Q1在第一個clock edge 出現metastability. 可是到了第2個clock edge 時, Q1就會是正確穩定的輸出. 因此不論第幾個clock edge, Q2的輸出永遠是穩定值, 沒有Metastability. 不會對第三級產生影響.
所以 metastability 與 MTBF有關
https://typeset.io/pdf/metastabi ... rial-5bpigldcse.pdf

eerubbishtop · 发表于 2023-10-7 15:56:36

yes，go

hanx · 发表于 2023-9-26 16:38:52

robin0612 发表于 2023-9-26 11:24
即使第一拍出错，第二拍一定是对的。对于打两拍同步的信号，设计上不会太在意什么时候采对，只要最终能对就 ...

感谢您，我了解了

robin0612 · 发表于 2023-9-26 11:24:58

即使第一拍出错，第二拍一定是对的。对于打两拍同步的信号，设计上不会太在意什么时候采对，只要最终能对就行。例如要一个上升沿跨时钟传递，能传递过去才是关键，而什么时候传递过去，是第一拍还是第二拍，并不会太影响。

hanx · 发表于 2023-9-25 10:51:49

kk2009 发表于 2023-9-22 04:48
异步时序电路用打2拍的情况下，应该是早一个cycle或者晚一个cycle采到正确的值，应该不影响功能，否则就是 ...

首先，感谢大佬的回复！！

但我想说，一旦发生亚稳态，亚稳态稳定下来的结果是不可预测的，可能是D触发器D的值，也可能是D的值取反。所以打两拍的意义是不让亚稳态继续传播下去，给后续的DFF一个稳定的值？

关于您说的采到正确的值，电路是怎么做到最终的输出是正确的呢？

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