Elettronica applicata/Interconnessioni

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Indice del libro

In un circuito reale le interconnessioni hanno dei limiti fisici: per esempio, il segnale non viene trasportato istantaneamente da un'estremità all'altra ma subisce dei ritardi che si aggiungono ai ritardi dei circuiti logici, e avviene dispersione di energia perché le estremità non sono equipotenziali.[1]

L'analisi dell'integrità di segnale cerca di preservare la correttezza delle informazioni minimizzando la frequenza di clock.

Jitter[modifica]

Jitter timing 2.png

Il jitter di un segnale periodico è la massima variazione del suo periodo:

Circuito con clock jitter.png

Il clock jitter tiene conto del jitter del clock che arriva al secondo flip-flop, e viene usato per determinare la massima frequenza di clock operativa:

Circuito con clock jitter e ritardi di propagazione.png

Possono essere tenuti in conto anche i ritardi di propagazione dovuti alle interconnessioni:

Skew[modifica]

Ideal interconnect model.png

Un circuito driver e un circuito ricevitore interconnessi tra loro si possono modellare l'uno con la sua resistenza equivalente in serie, e l'altro con la sua capacità equivalente in parallelo.[2]

Questi elementi parassiti introducono un ritardo di trasmissione , che è composto unicamente dal tempo impiegato dal ricevitore a riconoscere la variazione di stato logico.

Skew timing.png

Tuttavia:

  • in un circuito reale i valori di resistenza e capacità parassita non sono definibili in modo preciso, perché è difficile realizzare fisicamente un circuito con gli esatti parametri elettrici teorici → questo determina tante possibili curve esponenziali per la tensione , che dipende dalla costante di tempo ;
  • lo stato logico non è definito tra e → il ricevitore può riconoscere la variazione di stato in qualsiasi istante mentre l'esponenziale attraversa questo campo di valori.
Skew timing 2.png

Lo skew è la massima variazione del tempo di trasmissione lungo un'interconnessione:

Effects of skew on setup times.png

Il tempo di set-up del ricevitore è inferiore al tempo di set-up del driver a causa dello skew :

Note[modifica]

  1. Il corso non affronterà quest'ultimo aspetto.
  2. La resistenza in parallelo nel ricevitore è trascurabile in quanto molto alta.