Комбинационный выбор и задержка выхода регистра

Зачем добавлять регистр к выходу

Комбинационный выход MUX^{iМультиплексор — комбинационная схема, соединяющая один из нескольких входов с выходом по сигналу выбора. Соответствие битов выбора и номеров входов должно быть задано явно. Подробнее} может меняться при каждом изменении селектора или данных. Регистр^{iРегистр хранит многобитное состояние. Синхронные регистры в этом курсе записывают определённый вход на фронте тактового сигнала. Подробнее} после него позволяет следующей ступени использовать значение, определённое на границе такта, но меняет момент наблюдения и задержку.

Пусть $a_k,b_k,s_k$ — входы, подготовленные перед фронтом k, а $q_{k+1}$ — сохранённое значение после него:

Говоря о задержке, обязательно определяйте, когда подаются входы и когда наблюдаются выходы. В интерфейсе, где и вход, и выход определены как выходы регистров, число промежуточных регистровых ступеней определяет задержку в циклах.

Сначала нарисуйте короткое расписание

Если sel меняется между фронтами 1 и 2, y меняется раньше, а q хранится до фронта 2. Непосредственное сравнение изменения q с изменением входа может выглядеть как ошибка на один цикл.

Столбцы — упорядоченные моменты наблюдения, а не равномерная временная шкала. Заданы a=0, b=1. Посмотрите на интервал после изменения sel до следующего фронта, где q сохраняется.

Какие задачи регистр не решает

Неустойчивый вход около фронта захвата остаётся небезопасным даже с регистром. Селектор из другого тактового домена требует отдельного проектирования синхронизации. Это также не означает полного исчезновения выбросов на комбинационном y. Проверьте, использует ли интерфейс только q или другие пути используют ещё и y.