建立時(shí)間（setup time）是指在觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來(lái)以前，數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變的時(shí)間，如果建立時(shí)間不夠，數(shù)據(jù)將不能在這個(gè)時(shí)鐘上升沿被打入觸發(fā)器；保持時(shí)間（hold time）是指在觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)上升沿到來(lái)以后，數(shù)據(jù)穩(wěn)定不變的時(shí)間， 如果保持時(shí)間不夠，數(shù)據(jù)同樣不能被打入觸發(fā)器。 如圖1 。 數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸必須滿(mǎn)足建立和保持時(shí)間的要求，當(dāng)然在一些情況下，建立時(shí)間和保持時(shí)間的值可以為零。 PLD/FPGA開(kāi)發(fā)軟件可以自動(dòng)計(jì)算兩個(gè)相關(guān)輸入的建立和保持時(shí)間（如圖2）

　　競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)

　　幾乎所有關(guān)于數(shù)字電路的教材，都會(huì)提到數(shù)字電路中的競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)問(wèn)題，但是這個(gè)問(wèn)題往往被我們忽略。我們可以先來(lái)回顧一下關(guān)于競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)的一些基本概念。

　　PLD內(nèi)部毛刺產(chǎn)生的原因

　　我們?cè)谑褂梅至⒃O(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)時(shí)，由于PCB走線(xiàn)時(shí)，存在分布電感和電容，所以幾納秒的毛刺將被自然濾除，而在PLD內(nèi)部決無(wú)分布電感和電容，所以在PLD/FPGA設(shè)計(jì)中，競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)問(wèn)題將變的較為突出。

　　FPGA中的冒險(xiǎn)現(xiàn)象

　　信號(hào)在FPGA器件內(nèi)部通過(guò)連線(xiàn)和邏輯單元時(shí)，都有一定的延時(shí)。延時(shí)的大小與連線(xiàn)的長(zhǎng)短和邏輯單元的數(shù)目有關(guān)，同時(shí)還受器件的制造工藝、工作電壓、溫度等條件的影響。信號(hào)的高低電平轉(zhuǎn)換也需要一定的過(guò)渡時(shí)間。由于存在這兩方面因素，多路信號(hào)的電平值發(fā)生變化時(shí)，在信號(hào)變化的瞬間，組合邏輯的輸出有先后順序，并不是同時(shí)變化，往往會(huì)出現(xiàn)一些不正確的尖峰信號(hào)，這些尖峰信號(hào)稱(chēng)為“毛刺”。如果一個(gè)組合邏輯電路中有“毛刺”出現(xiàn)，就說(shuō)明該電路存在“冒險(xiǎn)”。（與分立元件不同，由于PLD內(nèi)部不存在寄生電容電感，這些毛刺將被完整的保留并向下一級(jí)傳遞，因此毛刺現(xiàn)象在PLD、FPGA設(shè)計(jì)中尤為突出）

　　圖6.21給出了一個(gè)邏輯冒險(xiǎn)的例子，從圖6.22的仿真波形可以看出，“A、B、C、D”四個(gè)輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)布線(xiàn)延時(shí)以后，高低電平變換不是同時(shí)發(fā)生的，這導(dǎo)致輸出信號(hào)“OUT”出現(xiàn)了毛刺。（我們無(wú)法保證所有連線(xiàn)的長(zhǎng)度一致，所以即使四個(gè)輸入信號(hào)在輸入端同時(shí)變化，但經(jīng)過(guò)PLD內(nèi)部的走線(xiàn)，到達(dá)或門(mén)的時(shí)間也是不一樣的，毛刺必然產(chǎn)生）。可以概括的講，只要輸入信號(hào)同時(shí)變化，（經(jīng)過(guò)內(nèi)部走線(xiàn)）組合邏輯必將產(chǎn)生毛刺。 將它們的輸出直接連接到時(shí)鐘輸入端、清零或置位端口的設(shè)計(jì)方法是錯(cuò)誤的，這可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。 所以我們必須檢查設(shè)計(jì)中所有時(shí)鐘、清零和置位等對(duì)毛刺敏感的輸入端口，確保輸入不會(huì)含有任何毛刺