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PROCESADORES

Clase Teórica N°3

Glitches

Circuito combinacional

• Qué sucede cuando …– A=0– C=1 – B hace la transición de uno a cero?


Situación inicial

1

0

1 0

10

1

1n1

n2


Cambió B de ‘1’ a ‘0’

1

0

0

10

1

10 n1

n2


Cambió n2 y la salida de la compuerta not

1

0

1

10

10

0

n1

n2


Cambió la salida y n1

1

0

1

11

00

0

n1

n2


Volvió a cambiar la salida

1

0

1

11

10

0

n1

n2


Situación Final

1

0

1

11

10

0

n1

n2

Definición y clasificación de los Glitches

• Los glitch son cambios no deseados en la salida de un circuito digital generados por estados transitorios cuando una o varias entradas del circuito cambian su valor lógico.

• Se pueden clasificar en:– Static-zero– Static-one– Dynamic

Circuitos que generan glitches


– Static-zero

– Static-one


– Static-zero

– Static-one

– Dynamic

¿Cuándo son malos los glitches?

¿Cuándo son malos los glitches?

Cuando se presentan en:

• Señales de reloj

• Señales asíncronas de set/reset

• Señales de habilitación en triestados.

¿Cómo se pueden detectar?

• Simulación… No

• Medición… No

• … entonces?


• Hay que conocer sus causas!!... El análisis es la única forma.

• ¿Por qué este circuito genera glitches?

• ¿Cómo puedo analizar el circuito para determinar que genera glitches?


• En el mapa de Karnaugh hay pistas sobre como hacerlo…


• La transición que genera el glitch pasa de un grupo en el mapa al otro.

¿Cómo se puede corregir?

¿Cómo se pueden corregir?

• La adición de un grupo extra mantiene la salida siempre activa durante la transición crítica.

¿Cómo se pueden corregir?

• Sabiendo que…– Para corregirlos hay que detectarlos– Para detectarlos hay que entender sus

causas.– Entonces… debemos saber ¿Qué otras

situaciones pueden generar glitches?– ¿Será que el cambio que hicimos sobre el

circuito fue suficiente para corregir los glitches?

¿Qué podría generar glitches?

• Qué transición puede generar glitches sobre este diseño?


• Qué tal esta transición?– A = 10– B = 10– C = 10

11

1

0

1

00

0

1


• Cambiaron las entradas de uno a cero al mismo tiempo.

00

0

0

1

00

0

1


• Cambió de estado la salida de las compuertas not y la salida del término BC.

00

0

0

1

11

0

0


• La compuerta or cambió su estado debido a que sus entradas eran cero. También la salida del término ~A~B se activó.

00

0

0

0

11

1

0


• La salida de la compuerta or ha vuelto nuevamente a uno.

• ¿Qué se puede hacer para evitar los glitches?

00

0

0

1

11

1

0

No hay solución

• Se llega a un punto donde es muy difícil hacer un circuito combinacional completamente libre de glitchs.

• La solución que se plantea es diseñar de forma que los circuitos que reciben glitchs no se vean afectados por estos.

• ¿Cuáles son estos circuitos? ¿Cuáles circuitos digitales pueden recibir glitchs y no verse afectados?

Circuitos inmunes a glitches

• Los circuitos casi completamente inmunes a los glitches son los

flip-flop

Conclusiones

• Los glitches son característicos de los circuitos combinacionales y son prácticamente inevitables.

• Es posible implementarlos para que sean menos tendientes a generar glitches.

• Para no verse afectado por los glitches, en lo posible la salida de los circuitos combinacionales deben ser entrada de datos de flip-flops.

Para pensar…

• ¿Qué tan frecuentes son los glitches en un circuito digital?

• Trate de diseñar el circuito más pequeño que genere la mayor cantidad glitches por unidad de tiempo.

• ¿Cómo podemos medir la frecuencia con la que se generan estos glitches?

Mejor que sea un trabajo…

• Trabajo de 2 semanas!

• Fecha de entrega 5 de Noviembre de 2010.

• Hacer un circuito que genere una señal con glitch.

• Hacer un circuito que mida la cantidad de glitch por unidad de tiempo de esa señal.

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