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这是对动态传输门边沿触发
寄存器的简要介绍
接下来是钟控CMOS
也叫C2MOS
在C2MOS中有两种工作模式
这是主级和从级
这是CLK，这是CLK bar
这是CLK bar
这是CLK
两种工作模式分别是
求值模式和保持模式
当CLK等于0
这里导通
这里关断
第一级 即主级求值 从级保持
当CLK等于1 这里关断
clk bar等于0. 这里导通
主级保持，从级求值
X被复制到Q
如果时钟的上升和下降时间足够短
C2MOS对时钟交叠不敏感
为什么呢？我来解释一下
这是CLK和CLK bar的交叠
这是0-0交叠，也有1-1交叠
我稍后再介绍
在0-0交叠时
CLK等于0 CLK bar等于0
因此这两个晶体管截止
这两个晶体管截止
所以D可以拉高VX
D只能拉高这里的VX
因为下拉网络不导通
如果VX被拉高 那么VX只能拉低VQ
然而晶体管M7截止
所以VX不会拉低VQ
因此这种结构
对0-0交叠不敏感
0-0交叠之后CLK等于0
CLK bar等于1 这里关断
这里关断 这也关断
在0-0交叠之后 X会被数据污染
这里的D不会影响输出
因为这里关断
这里关断
所以这个结构对0-0交叠不敏感
基本原则是交叠可以激活锁存器的上拉网络或者下拉网络
但不能同时激活上拉和下拉网络
所以对0-0交叠不敏感
考虑1-1交叠，CLK等于1
CLK bar也等于1
然后这两个晶体管关断
所以D只能拉低VX
如果VX被拉低
VX不会影响VQ
因为这里不导通
M8关断
所以C2MOS对1-1交叠不敏感吗
其实不是的
这是因为
在1-1交叠之后CLK等于1
CLK bar等于0.
这里导通 这里导通
因此如果X被D污染
那么X也会影响Q的值
在1-1交叠之后X可以影响Q
因此D在1-1交叠期间必须保持稳定
这是保持时间，和传输门相比
C2MOS对时钟交叠更不敏感
我们来做个比较
这是传输门，这是C2MOS
这我们可以看到
无论Q等于1还是0，Q都能保持。
如果PMOS和NMOS都关断
如果PMOS导通或者NMOS导通
Q会被输入信号D污染
然而对C2MOS不一样
如果Q等于0
只有当Φbar等于0时D会被Q污染
否则Q与Φ等于0或者1无关
如果Q等于1也是类似的
只有当Φ等于1时
Q会被输入信号污染
否则Q与Φ bar
等于1或0无关
所以C2MOS对
时钟交叠更不敏感
如果时钟的上升和下降时间足够短
存在一个时间段NMOS和PMOS都导通
这会形成
从输入到输出的一个通路
会影响电路的状态
例如这你可以发现
这是时钟的上升沿，长度为0.1.
这是上升沿长度为3的时钟
你可以看到这存在一些电势竞争
这是上升时间为3的Q
这是上升时间为0.1的Q
我们还可以把C2MOS技术
应用在双边沿寄存器上
这样可以以一半的时钟频率
实现同样的数据处理量
降低了时钟分布网络中的功耗
这是什么意思？
这是说在这两个节点我们可以插入M1和M2
这个由CLK驱动
这个由CLK bar驱动
这个由CLK bar驱动，这个由CLK驱动
这是CLK bar，这是CLK。上升沿到来时
X和Y中的一个
可以被复制到Q
下降沿到来时，X与Y的另一个会被复制到Q
在这种情况下
我们可以以一半的时钟频率实现同样的数据处理量
降低了时钟分布网络中的功耗
这一堂课我的第一道思考题是
采用双边沿寄存器
对时钟分布网络的功耗
有什么影响
我们虽然说我们降低了功耗
但是我们又增加了
时钟负载
这也会增加功耗
请自行思考这个问题
-1
--文档
-1.Introduction to Digital IC
--Video
-2.Architecture of Digital Processor
--Video
-3.Full Custom Design Methodology
--Video
-4.Semicustom Design Methodology
--Video
-5.Quality Metric of Digital IC
--Video
-6.Summary and Textbook Reference
--Video
-7.HW--作业
-7.PPT
--补充材料1
--补充材料2
-Key Points Review of Last Lecture
--Video
-1.Introduction
--Video
-2.The Diode
--Video
-3.The MOSFET Transistor
--Video
-4.Secondary Effects
--Video
-5.Summary and Textbook Reference
--Video
-6.HW--作业
-6.PPT
--补充材料
-Key Points Review of Last Lecture
--Video
-1.Introduction
--Video
-2.Static Behavior
--Video
-3.HW--作业
-3.PPT
--补充材料
-Key Points Review of Last Lecture
--Video
-1.Dynamic Behavior I
--Video
-2.Dynamic Behavior II
--Video
-3.Power Dissipation
--Video
-4. Summary and Textbook Reference
--Video
-5.HW--作业
-5.PPT
--补充材料
-1.Introduction
--Video
-2.Static CMOS Design I
--Video
-3.Static CMOS Design II
--Video
-4.HW--作业
-4.PPT
--补充材料
-Key Points Review of Last Lecture
--Video
-1.Static CMOS Design III
--Video
-2.Static CMOS Design IV
--Video
-3.Dynamic CMOS Design
--Video
-4.Summary
--Video
-5.HW--作业
-5.PPT
--补充材料
-1.Introduction I
--Video
-2.Introduction II
--Video
-3. Static Latches and Registers I
--Video
-4.Static Latches and Registers II
--Video
-5.Static Latches and Registers III
--Video
-6.HW--作业
-6.PPT
--补充材料
-1.Key Points Review
--Video
-2.Dynamic Latches and Registers I
--Video
-3.Dynamic Latches and Registers II
--Video
-4.Dynamic Latches and Registers III
--Video
-5.Pulse Register
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-6.Pipelining
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-7.Schmitt Trigger
--Video
-8.Summary and Textbook Reference
--Video
-9.HW--作业
-9.PPT
--补充材料
-1. Introduction
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-2. Adder: Full Adder (Definition)
--Video
-3. Adder: Circuit Design
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-4. Adder: Logic Design I
--Video
-5. Adder: Logic Design II
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-6. Adder: Summary
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-7.HW--作业
-7.PPT
--补充材料
-1. Key Points Review
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-2. Multiplier
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-3. Shifter
--Video
-4. Summary and Textbook Reference
--Video
-5. HW--作业
-5. PPT
--补充材料
-1. Introduction
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-2. Capacitance
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-3. Resistance
--Video
-4. Electrical Wire Models
--Video
-5. Summary and Textbook Reference
--Video
-6. HW--作业
-6. PPT
--补充材料
-1. Introduction
--Video
-2. Capacitive Parasitics
--Video
-3. Capacitive Parasitics II
--Video
-4. Resistive Parasitics
--Video
-5. Summary and Textbook Reference
--Video
-6. HW--作业
-6. PPT
--补充材料
-1. Assignment Solving
--Video
-2. The teaching assistants want to say
--Video
-1. Problem 1
--Video
-2. Problem 2
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-3. Problem 3
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-4. Problem 4
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-5. Problem 5
--Video
-6. Problem 6
--Video
-7. Problem 7
--Video
-1. Problem 8
--Video
-2. Problem 9
--Video
-3. Problem 10
--Video
-4. Problem 11
--Video
-5. Problem 12
--Video
-6. Problem 13
--Video
-7. Problem 14
--Video
