8.2.1 Дерево синхронизации

Рассмотрим упрощённое изображение дерева синхронизации (рис.8.6, программируемые логические блоки не показаны).

Рис.8.6. Простое дерево синхронизации

Название ”дерево синхронизации”возникло потому, что главный синхросигнал разветвляется подобно ветвям дерева, при этом триггеры могут рассматриваться как “листья” на концах веток. Такая структура вселяет уверенность в том, что все триггеры увидят свои тактовые сигналы одновременно, на сколько это возможно. Если бы тактовые сигналы распространялись по одному длинному проводнику, синхронизируя все триггеры поочерёдно, триггер, расположенный ближе к выводу синхронизации микросхемы увидел бы синхроимпульс немного раньше, чем последние триггеры в этой цепочке. Подобная ситуация называется фазовым сдвигом, и она порождает целый ряд проблем. Даже при использовании дерева синхронизации может возникнуть некоторый сдвиг фаз между регистрами, находящимися на одной ветви, а также между ветвями.

Дерево синхронизации реализуется с помощью специальных проводников, которые отделены от внутренних соединений общего назначения. Принцип действия, рассмотренный выше, на самом деле сильно упрощён. На практике в микросхемах существует множество выводов синхронизации ( неиспользуемые выводы синхронизации могут быть использованы как выводы общего назначения), а внутри устройства имеются множественные домены синхронизации ( деревья синхронизации).