¿Cuál es la aplicación del pestillo en el diseño VLSI?

Para darse cuenta del punto de un pestillo, considere que un flip flop son dos pestillos espalda con espalda con relojes de polaridad opuesta. Esto forma un sistema de bloqueo y dique que hace que la salida cambie un ciclo después de la entrada (suponiendo que se cumplan las condiciones de configuración y retención).

Entonces, la ruta de entrada->salida de un flip flop 'cruza' el límite del ciclo. Un circuito limitado por flip flops requerirá dos ciclos para que una entrada se muestre en la salida. Si solo tiene un ciclo, debe usar un circuito con pestillo. Básicamente, esto es extender los dos pestillos que comprenden el flip flop y la lógica de relleno en el medio, en lugar de en cualquier lado (y hace que el retraso de la entrada a la salida sea de un ciclo).

A continuación se muestra un ejemplo de "extender el flip flop" en sus pestillos separados para un circuito de un solo ciclo:

Los pestillos por sí mismos también permiten mucha más flexibilidad en su uso. Permiten el "préstamo de tiempo", que es un concepto muy poderoso que se usa todo el tiempo en el diseño de VLSI. Por el contrario, un flip flop estándar solo permite "robar tiempo".

A continuación se muestra un ejemplo de préstamo de tiempo con pestillos

Y robar el tiempo con una chancleta:

Además de eso, los pestillos se utilizan casi exclusivamente como elementos de almacenamiento para relojes o circuitos de activación de energía; requieren menos área/potencia que un flip-flop y realizan el trabajo requerido de almacenar un valor (señal de habilitación generalmente) a lo largo de un límite de medio ciclo.

Como nota adicional, los pestillos a menudo se usan de una manera que imita el comportamiento del flip-flop. Esto se hace pulsando el reloj muy rápidamente; solo el tiempo suficiente para que los datos que se encuentran en la entrada se muestren en la salida, y no mucho más. En esta configuración, se denominan latches de pulso, tal como lo describe IEEE

En muchos casos, se requiere un aumento en el rendimiento de un circuito digital, pero por algunas razones no se puede construir una versión segmentada. Entonces terminas construyendo una versión pseudo-canalizada de este circuito.

Una versión pseudocanalizada de un circuito puede contener latches. Por ejemplo, si quiero duplicar el rendimiento de este módulo digital A

Podemos construir el siguiente circuito pseudocanalizado [que incluye pestillos] para duplicar el rendimiento

Cada dos ciclos de reloj, una de las salidas de los pestillos se cambia con una nueva salida que permite que su módulo A calcule un resultado válido dentro de este tiempo. La nueva versión pseudo-encauzada duplica el rendimiento sin fallar con la estructura interna de A en sí. Por lo tanto, es posible que encuentre pestillos en circuitos como este