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セットアップ時間・ホールド時間とは?せっとあっぷじかん・ほーるどじかん

セットアップ時間・ホールド時間とは、フリップフロップがデータを確定して取り込むために、クロックエッジの前後で入力を動かしてはならない時間。エッジより前側がセットアップ時間、後側がホールド時間で、どちらかを破ると内部が中間電位で止まるメタステーブルが生じ、出力が確定するまでの時間が保証されなくなる。

最終更新:2026-10-06

試験情報

エンベデッドシステムスペシャリスト試験の頻出用語/午前II

別名:セットアップ時間、ホールド時間

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背景

フリップフロップの中身はラッチのループで、エッジの瞬間に入力が遷移中だとどちらへ倒れるかが決まらず、決着までの時間を確率でしか言えない。この危うさを部品の使用条件として数値に落としたのがこの二つの制約で、タイミング解析はここを起点に組み立てられる。非同期の外部入力を扱う組込みでは制約そのものは消せないため、2段のシンクロナイザを挟んで失敗確率を実用上ゼロまで下げる設計に落とす。

具体例

AMD(ザイリンクス)のVivadoやインテルのQuartus Primeの静的タイミング解析は、クロック周期からフリップフロップのクロック−出力遅延、組合せ回路の遅延、セットアップ時間、クロックスキューを引いた余裕をスラックとして全経路ぶん出す。負のスラックが1本でも残れば、その動作周波数では成立しない。

試験での引っ掛け

前後を取り違えないこと(エッジの前がセットアップ、後がホールド)。本命は対処法が逆になる点で、セットアップ違反は動作周波数を下げれば解消するが、ホールド違反はクロック周期に依存しないため周波数をいくら下げても直らず、データ経路への遅延素子挿入などが必要になる。

関連用語

解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。

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試験での特徴
  • 分野:午前II
  • 前後を取り違えないこと(エッジの前がセットアップ、後がホールド)。