ГОСТРМЭК 821-2000
ЭН0(1ГШ1
*)
а) схема на элементах ИЛИ—НЕ: Ь) передаточная функция элемента;
с) энергетическая функция триггера
Рисунок D.1 — Базовый RS-триггер
спада сигнала. Колебательная мстастабильностъ происходит вследствие сочетания времен распространения
(нарастания) спала, что очень редко встречается при правильном конструировании интегральных триггеров
(задержки распространения намного больше времени перехода. Поэтому далее будет рассмотрена, в основ
ном. аналоговая мстастабильностъ.
Правильное конструирование и использование триггеров Шмитта смогут устранить критические усло
вия входных сигналов в области амплитуды (неправильные уровни входных сигналов) или. но крайней мере,
преобразовать их в критические условия во временной области. С другой стороны, критические условия вре
менных соотношений входных сигналов неизбежны, когда цифровая система должна поддерживать связь с
внешними устройствами (обычно нс синхронизированными с внутренним тактовым сигналом), или для сиг
налов. которыми обмениваются между собой подсистемы, использующие различные тактовые сигналы.
До гех нор, пока триггер остается в мстастабильном состоянии, логический элемент, подсоединенный
к его выходу, может рассматривать мсгасгабильный уровень как высокий или низкий, в зависимости от его
конкретных электрических характеристик, которые могут незначительно отличаться даже в пределах одной и
той же интегральной схемы (см. рисунок D.4). Более того, этот логический элемент также может перейти
в свою линейную область и распространять неверный уровень на свой выход. Серьезные сбои могут
возникнуть из-за этих многочисленных интерпретаций. Например, если выходной сигнал арбитра переходит
в мстаста-бильнос состояние, два запросчика могут попытаться использовать ресурс одновременно.
Через некоторое время триггер переходит в стабильное состояние, т.с. на его выходах устанавливаются
комплементарные логические состояния со значениями напряжения уровней в допустимых пределах. Дли
тельность мстастабильното состояния может быть охарактеризована только в статистической форме. В ряде
специальных работ, выходящих за рамки данного приложения, рассматривается простая, но точная модель
продолжительности метастабильности и утверждается, что если бистабильная схема находится в метаста-
билыюм состоянии при
I
= 0. то вероятность оставаться в этом состоянии более, чем заранее определенное
время /’ равна:
/М МТ) “
е
(D.1)
Параметр т типичен для каждого семейства интегральных схем (ИС) и может быть измерен или (реже)
получен из таблицы данных на ИС. Если D-трнпер с частотой тактировании
Г
фиксирует некоррелированный
сигнал с частотой перехода
Ft,
то частота метасгабильных состояний
Fni,
которым требуется более /’ чтобы
перейти в стабильное распознаваемое состояние, равна:
^ -
F
*
F, ■
Г. • *-’*(D.2)
где параметры Г и т зависят от технологии нзготоиления триггера.
186