Considere um flip-flop D ativado por borda positiva com sinal de entrada X com um tempo de configuração de 20 ns e um tempo de espera de 0 ns. Qual será a saída?
C é um sinal de relógio com um período de 40 ns.
Durante a sexta margem positiva, vemos que os dados (ou X) não são estáveis por 20 ns (tempo de configuração) antes de passar de 1 a 0. Portanto, a saída não é previsível, certo?
Quando perguntei isso ao meu professor, ele disse que a saída do flip-flop seria o valor da entrada (X) antes de 20 ns, que é 1 aqui.
Ele está correto?
Seu professor precisa reduzir as ervas.
Como os dados estão mudando dentro do tempo de configuração e como o tempo de configuração é um período mínimo antes do relógio em que os dados precisam ser estáveis, é impossível saber se a saída será zero ou uma. De fato, ele pode até entrar em um estado metaestável e oscilar.
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Se os dados estiverem estáveis entre os tempos de configuração e espera, o fabricante da trava D garantirá que a saída da trava D será previsível, como diz na folha de dados.
Se os dados mudarem durante a configuração para manter a janela, é provável que a saída seja um 0 ou 1 sólido, mas o fabricante não faz nenhuma afirmação sobre qual.
É provável que seja um 0 ou 1 sólido, não é garantido. A saída pode ficar metaestável. Isso significa que pode haver um tempo extra finito e imprevisível, além do atraso normal de propagação mencionado na folha de dados, para o qual dois portões acionados por essa saída podem tomar decisões diferentes sobre se é 0 ou 1. Isso é uma coisa ruim.
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Se a entrada atender aos requisitos de configuração e tempo de espera, a saída será essencialmente "garantida" para refletir a entrada; se violar o tempo de configuração, o comportamento não será mais garantido ou totalmente previsível, como você diz.
Seu professor pode estar "meio que provavelmente" certo no sentido de que ele pode estar expressando o que o sinal de saída provavelmente acabará sendo, especialmente se ele estiver interpretando o tempo de configuração como uma descrição determinística do comportamento do flip-flop, em vez de um requisito mínimo com variação possível de um conjunto de condições para o próximo. Mas sua interpretação e instintos estão realmente no alvo. Os tempos de configuração e espera são geralmente usados para expressar valores mín. / Máx. Para os quais o comportamento pode ser previsto com precisão nas variações de processo / tensão / temperatura e, sempre que a entrada os violar, a saída não pode ser prevista com confiabilidade .
Se o flip-flop geralmente tem até 20ns de atraso da entrada para onde a borda do relógio entra em vigor, é mais provável que a saída acabe sendo o que a entrada estava "em torno" (até) 20ns antes da borda do relógio, como seu professor sugere. Mas a única coisa especificada para o dispositivo é que, se os tempos de configuração e espera forem atendidos, a saída seguirá a entrada.
Então, eu acho que em outras palavras, vocês dois podem ter razão, mas sua interpretação é 100% certa, enquanto a resposta do professor é apenas "provavelmente" certa, e o grau em que a resposta dele será correta é - como você diz - imprevisível.
(E, é claro, em um sentido prático - e não acadêmico -, você usaria essa resposta apenas em um design em que fosse aceitável que a saída nesse ciclo de clock fosse "provavelmente 1" sem qualquer especificação de qual era a probabilidade ou onde não houve consequências reais para que o flip-flop entre em um estado metaestável "por um tempo". Esses aplicativos tendem a ser mais raros.)
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A saída será desconhecida e um simulador refletirá isso configurando o valor da saída para 'X'.
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