違反時のセットアップおよびホールドタイム出力
回答:
フリップフロップのセットアップタイムが20 nsの場合、キャプチャクロックエッジの少なくとも20ns前にデータが安定している必要があります。同様に、ホールドタイムは時間です。データは、クロックエッジが現れた後も安定している必要があります。したがって、それらは一緒に「セットアップ-ホールドウィンドウ」を定義します。このウィンドウでは、データは安定したままでなければなりません。
このウィンドウ内でデータが変更/トグルする場合、出力は予測不能または準安定です。
質問では、6番目のクロックエッジの前のセットアップウィンドウ内でデータがトグルします。これは、出力が予測できないことを意味します。
データがセットアップタイムとホールドタイムの間で安定している場合、Dラッチの製造元は、Dラッチの出力が予測可能であることを保証しています（データシートに記載されています）。
ホールドアウトウィンドウのセットアップ中にデータが変化した場合、出力は0または1になる可能性がありますが、製造元はどちらについてもアサーションを作成しません。
確実に0または1になる可能性がありますが、保証はされません。出力は準安定になる可能性があります。これは、データシートに記載されている通常の伝播遅延を超えて、有限で予測できない余分な時間が存在する可能性があることを意味します。この出力によって駆動される2つのゲートは、0または1のどちらであるかについて異なる決定を下す可能性があります。これは悪いことです。
入力がセットアップとホールドタイムの要件を満たしている場合、出力は入力を反映するために本質的に「保証」されます。セットアップ時間に違反すると、動作は保証されなくなり、完全に予測できなくなります。
特にセットアップタイムをフリップフロップの動作の確定的な説明として解釈している場合、教授は出力信号が最終的に何である可能性が非常に高いかを表現しているという意味で「おそらく一種」である可能性があります。ある条件セットから次の条件セットへの変化の可能性がある最小要件ではなく。しかし、あなたの解釈と本能は本当に目標通りです。セットアップタイムとホールドタイムは、通常、プロセス/電圧/温度の変動にわたって動作を確実に予測できる最小値/最大値を表すために使用されます。予測。
フリップフロップの入力からクロックエッジが有効になるまでの遅延が一般に最大20nsである場合、出力は、クロックエッジの20nsまで（最大）前後の入力であったものになる可能性が最も高いです。あなたの教授が示唆するように。しかし、デバイスに指定されている唯一のことは、セットアップとホールドタイムが満たされている場合、出力は入力に続くということです。
言い換えれば、どちらもある程度は正しいかもしれませんが、あなたの解釈は100％正しいですが、教授の答えは「おそらく」正しいだけであり、彼の答えが正しい程度は-あなたが言うように-予測不可能な。
（そしてもちろん、実用的-学術的ではなく-その答えを使用するのは、そのクロックサイクルでの出力が「おそらく1」であることが許容されるデザインであり、その可能性や場所は指定されていません。フリップフロップが "しばらくの間"メタステーブル状態になる可能性があることによる実際の結果はありませんでした。これらのアプリケーションはよりまれな傾向があります。）