【Basking Rootwalla】真正理解setup time/hold time（一）

什么叫做真正的理解setup time/hold time呢？

听我道来。

就是要讲明白的setup time和hold time，都知道setup time的公式是

Tclk > Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew

hold time的公式是

Thold < Tcq + Tcomb - Tskew

那么这两个公式是怎么来的呢？就是我要说明的问题

在我下面所举的例子中，Tsetup和Thold都是针对DFF2而言的，而符号含义如下

Tclk    = Frequency of clock
Tcq     = Flop clock to Flop q delay
Tcomb   = Delay on the combinational logic between the Flops
Tsetup  = Required setup time of a Flop
Thold   = Required hold time of a Flop
Tskew   = Delay between clock edges of two adjacent flops(本例中，是CLK2落后于CLK1的时间)

方便说明时序图给上

（1）setup time

先来看setup time，这时其实要看的是由于p1导致的DFF1的Q端变化在DFF2的D端需要提前Tsetup时间稳定下来

就是以DFF1的p1时刻为基准，数据需要在DFF2的p3时刻采的时候满足Tsetup的要求

那么以DFF1的p1时刻为基准的话，从p1时刻DFF1的值传到DFF2的D端需要的时间就是(Tcq + Tcomb)

那么对于DFF2而言，下一个上升沿来临的时刻相对于p1时刻而言是(Tclk + Tskew)，得到如下式子

(Tclk + Tskew) - (Tcq + Tcomb) > Tsetup

化简即得到平日所见的公式

Tclk > Tcq + Tcomb + Tsetup - Tskew

（2）hold time

对于hold time，即是相对于DFF2的D端而言，p2时钟沿来了之后，不要立刻影响到p3采到的数据，使得p3能正常的采得数据，而p2来临之后，传递到D端时间还是(Tcq + Tcomb)

而这就是要求变化的慢一点，要在p3这个沿之后来才好，那么算上要求的Thold，则需要D端至少保持(Thold + Tskew)这么长的时间，即是

Tcq + Tcomb > Thold + Tskew

经过化简，得到平日里所用的公式

Thold < Tcq + Tcomb - Tskew

 

这就是setup time/ hold time的公式的由来，理解起来还算不太难，但是就是一开始都是没有很深刻的理解