Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik metastabile zustände


von Olaf (Gast)


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Morgne

wie unterbindet man am besten metstabile Zustände auf seinem Layout? 
z.B. beim Ansprechen eines externen Flash. oder SDRAM-ICs?

Olaf

von weisnix (Gast)


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Was sind metastabile Zustände?

von Falk B. (falk)


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@ Olaf (Gast)

>wie unterbindet man am besten metstabile Zustände auf seinem Layout?
>z.B. beim Ansprechen eines externen Flash. oder SDRAM-ICs?

Metastabile Zustände im LAYOUT? Was soll das sein?

Metastabile Zustände treten normalerweise nur in FlipFlops auf, die 
asynchronen Signale abtasten. Diese metastabilen Zustände lösen sich 
dann mehr oder weniger schnell in stabile auf, je schneller das FlipFlop 
ist (einige ns bis 20ns).

MFG
Falk

von Olaf (Gast)


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meinte auch FlipFlops in Speichern... wenn deren anbindung 
unterschiedlich lang erfolgt. also z.B. Addresse0 hat eine Anbindung an 
den µC über eine 100mm lange Leiterbahn und Addresse1 hat 200mm.... ab 
wann beeinflusst dieser effek das richtige Verhalten der Schaltung - 
sprich wie groß dürfen die Laufzeitunterschiede zwischen dem kompletten 
Address- oder auch Datenbus sein? Gibt es dazu eine zeitangabe in den 
datasheets von den herstellern?

Olaf

von Falk B. (falk)


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@ Olaf (Gast)

>meinte auch FlipFlops in Speichern... wenn deren anbindung
>unterschiedlich lang erfolgt. also z.B. Addresse0 hat eine Anbindung an
>den µC über eine 100mm lange Leiterbahn und Addresse1 hat 200mm.... ab

Was ist denn hier los? Ist das jetzt eine Epedemie? Warum machen sich 
plötzlich dutzende Leute Sorgen über ein paar Millimeter Leitungslänge?

>wann beeinflusst dieser effek das richtige Verhalten der Schaltung -
>sprich wie groß dürfen die Laufzeitunterschiede zwischen dem kompletten
>Address- oder auch Datenbus sein? Gibt es dazu eine zeitangabe in den
>datasheets von den herstellern?

Bei schnellen ICs gibts dafür Standards, z.B. DDR-RAM. Alles was mit 
weniger als 150 MHz läuft ist da nicht so kritisch, 5cm spielen da kaum 
eine Rolle (jaja, Ausnahmen bestätigen die Regel!).

MfG
Falk

von Tcf K. (tcfkat)


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Metastabile Zustände treten auf, wenn das Flipflop gerade zwischen High 
und Low hängt, und sich nicht "entscheiden" kann, wohin es kippen soll. 
Tritt meistens auf bei Timingverletzungen (Missachtung von Setup und 
Hold-Zeiten), und hat primär nichts mit der Taktfrequenz zu tun (die 
steigert nur die Wahrscheinlichkeit des Auftretens).
Metastabilitäten vermeidet man durch sauberes Timing. Das Layout hat 
damit primär erstmal nichts zu tun, es sei denn, man hat ein derart 
besch...eidenes Layout, dass ein intaktes Timingdesign versaubeutelt 
wird.

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