latch缺点:
1、没有时钟端,不受系统同步时钟的控制,无法实现同步操作;
2、对输入电平敏感,受布线延迟影响较大,很难保证输出没有毛刺产生;
在xilinx和altera器件的slice和LE中都能够同时支持生产d-latch和d-ff,在这一层面上二者有什么区别暂时没有想到。如果使用门电路来搭建latch和ff,则latch消耗的门资源比ff要少,这是latch比ff优越的地方。 latch的最大缺点就是没有时钟端,和当前我们尽可能采用时序电路的设计思路不符。 latch是电平触发,相当于有一个使能端,且在激活之后(在使能电平的时候)相当于导线了,随输出而变化,在非使能状态下是保持原来的信号,这就可以看出和flip-flop的差别,其实很多时候latch是不能代替ff的 1.latch对毛刺敏感
2.在ASIC中使用latch的集成度比DFF高,但在FPGA中正好相反,因为FPGA中没有标准的latch单元,但有DFF单元,一个LATCH需要多个LE才能实现
3.latch将静态时序分析变得极为复杂
4.目前latch只在极高端电的路中使用,如intel 的P4等CPU。 FPGA中有latch单元,寄存器单元就可以配置成latch单元,在xilinx v2p的手册将该单元成为register/latch单元,附件是xilinx半个slice的结构图。其它型号和厂家的FPGA没有去查证。——个人认为xilinx是能直接配的而altera或许比较麻烦,要几个LE才行,然而也非xilinx的器件每个slice都可以这样配置
altera的只有DDR接口中有专门的latch单元,一般也只有高速电路中会采用latch的设计。
altera的LE是没有latch的结构的
又查了sp3和sp2e,别的不查了,手册上说支持这种配置。有关altera的表述wangdian说的对,altera的ff不能配置成latch,它使用查找表来实现latch,
一般的设计规则是:在绝大多数设计中避免产生LATCH.
它会让您设计的时序完蛋,并且它的隐蔽性很强,非老手不能查出.
latch最大的危害在于不能过滤毛刺。这对于下一级电路是极其危险的。
所以,只要能用D触发器的地方,就不用latch。
有些地方没有时钟,也只能用latch了。
很简单一个例子来说明:
比如现在用一个clk接到latch的使能端(假设是高电平使能),这样需要的setup时间,就是数据在时钟的下降沿之前需要的时间,但是如果是一个DFF,那么setup时间就是在时钟的上升沿需要的时间.这就说明如果数据晚于控制信号的情况下,只能用latch,这种情况就是,前面所提到的latch timing borrow.基本上相当于借了一个高电平时间.也就是说,latch借的时间也是有限的.
对latch进行STA的分析其实也是可以,但是要对工具相当熟悉才行.不过很容易出错.当前PrimeTime,是支持进行latch分析的.现在一些综合工具内置的STA分析功能也支持,比如RTL compiler, Design Compiler.
除了ASIC里可以节省资源以外。
我感觉latch这个东西在同步设计里出现的可能还是挺小的吧,
现在处理过程中大都放在ff里打一下,
影响不太大吧
组合逻辑避免产生latch的一种常用做法。
在process里面的最开头对组合逻辑的输出赋初值。举例说明如下:
process (Rdlenth,WrAddr_En,RdAddr_En,MRd_En,MWr_En,lm_Ackn)
begin
next_state<=cur_state;
case cur_state is
when idle=>
if(xxxx) then
next_state<=busy;
else
。。。。。。
endif;
。。。。。。
End process;
相当的电路是在每个状态底下,如果下一个clk到来时,下一个状态条件没满足,状态机继续留在原状态,相当于在cur_state的寄存器前面做了一个选择器。
原因分析:为什么是这样的,要把VHDL的语法拿出来复习了:在一个进程以内,对一个信号如果多次赋值,最后一个对信号的赋值有效。
在if语句和case不全很容易产生latch
VIA题目显然
题目问的是这两个代码哪个综合更容易产生latch
if case不全会产生latch
代码1
always @(enable or ina or inb)
begin
if(enable)
begin
data_out = ina;
end
else
begin
data_out = inb;
end
end
代码2
input [3:0] data_in;
always @(data_in)
begin
case(data_in)
0 : out1 = 1'b1;
1,3 : out2 = 1'b1;
2,4,5,6,7 : out3 = 1'b1;
default : out4 = 1'b1;
endcase
end