数字芯片设计中建立时间与保持时间的深度解析

数字芯片设计中建立时间与保持时间的深度解析

一、基本概念与定义

1.1 建立时间(Setup Time)

定义:在时钟有效边沿(上升沿/下降沿)到达之前,数据信号必须保持稳定的最短时间。
数学表达式:Tsetup = Tclk - Tdata_delay - Tskew

1.2 保持时间(Hold Time)

定义:在时钟有效边沿到达之后,数据信号必须保持稳定的最短时间。
数学表达式:Thold = Tdata_hold - Tskew

二、核心区别对比

特性 建立时间 保持时间
时间窗口方向 时钟边沿前 时钟边沿后
违反修复方式 降低时钟频率/缩短数据路径 增加组合逻辑延迟
工艺相关性 与PVT变化正相关 与PVT变化负相关
关键影响因素 组合逻辑延迟/时钟偏移 寄存器内部延迟/时钟偏移
典型违反场景 高频操作时 低电压/高温环境下
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