亚稳态 免费迫身师另耐战室跑编辑 添加义项名

非平衡的亚稳态大致有以下几种类型:

(1)细晶组织 当组织细小时，界面增多，自销短由能升高，故为亚稳状态。

(2)高密度晶体缺陷的存在 晶体缺陷使原子偏离平衡位置，晶体结构排列的规则性下降，故体系自由能增高。

(3)形成过饱和固溶体 即溶质原来自子在固溶体中的浓雷企映看想燃市众命度超过平衡浓度，甚决粮笔存教门称京矿物亲至在平衡状态是互不360百科溶解的组元发生了相互溶解 。

(4)发生非平衡转变，生成具有与原先不同结构的亚稳新相 例如钢及合金中的马斯虽滑权式定飞名氏体、贝氏体，以及殖翻造降合金中的准晶态相

(5)由晶态转变为非晶态，由结构有序变为结构无序，自由能增高 。[1]

1 降低系统时钟

2 用反应更快的FF

3 引入同步机制，防止亚稳态传播

4 改善时钟质量，用边沿变化快速的时钟信号

关键是器件使用比较好的工艺和时钟周期的裕量要大。

在同步系统中，如果触发器的setup time / hold time不满足，就可能产生亚稳态，此时触发器输出端Q在有效时钟沿之后比较长的一段时间处于不确定的状态，在这段时间里Q端毛刺、振荡、固定的某一电压值，而不是等于数据输入端D着社的值。这段时间称为决断时间(resolution time)。经过resolution time之后Q端将稳定到0或1上，但是究竟是0还是1，是随机的，与输入没有必然的关系。

由于输出在稳定下来之前可能是毛刺、振荡、甚固定的某一电压值，因此亚稳态除了导致逻辑误判之外，输出0~1之间的中间电压值还会使下一级产生亚稳态(即导致亚稳态的传播)。 逻辑误判有可能通过电路的特殊设计减轻危害(如声家交初叶画积参衣创兵异步FIFO中Gray码计数器的作用)，而亚稳态的传播则扩大了故障面，难以处理。

只要系统中有异步元件，亚稳态就是无法避免的，因此设计的电路首先要减少亚稳态导致错误的发生，其次要使系统对产生的错误不敏感。前还包督歌掉销者要用同步电路来实现，而后者根据不同的设计应用有不同的处理办法。左边为异步输入端，经过两级触发器同步，在右边的输出将是同步的，而且该输出基本不存在亚稳态。其原理是即使第一个触发器的输出端存在亚稳态，经过一个CLK周期后都洲护祖试危突该，第二个触发器D端的电平仍未稳定的概率非常小，因此第二个触发器Q端基本不会产生亚稳态。注意，这里说的是"基本"，也就是无法"根除"，那么如果第二个触发器Q出现了亚稳态会有什么后果呢?后果的严重程度是由你的设计决定的，于因志类试迅如果系统对产生的错误不敏感，那么系统可能正常工作，或者经过短暂的异常之后可以恢复正常工作，例如设计异步FIFO时使用把格雷码计数器当读写地址的指针就是处于这方面的考虑。如果做义台帝顺面亚设计上没有考虑如何降低系岁们财笔统对亚稳态的敏感程度，那么一旦出现亚稳态，系统可能就崩溃了。

使用同步电路以后，亚稳态仍然有发生的可能，与此相连的是MTBF(Mean Time Betw候裂脚哥een Failure)，亚稳态的发生概率与时钟频率无关，但是MTBF与时是钟有密切关系。 有文章提供了一个例子，某一系统在2剂0MHz时钟下工作时，MTBF约为50年，但是时钟频友南旧商提怕沿宗率提高到40MHz时，MTBF只有1分钟!可见降低时钟频率可以大大变坏且改茶呢酸例兰输汽减小亚稳态导致系统错误的出现，其原因在于，提供较长的resolution time可减小亚稳态传递到下一级的机会，提高系统的基儿MTBF。