Явление метастабильности в триггерных системах возникает, когда триггер сталкивается с изменениями на входе, которые происходят слишком быстро относительно его времени отклика. 1 В таких случаях он может оказаться в промежуточном состоянии, что приводит к непредсказуемому поведению. 1

Некоторые причины возникновения метастабильности:

• Наличие асинхронных по отношению к тактовой частоте внешних событий. 5 Источником таких сигналов может быть как внешнее оборудование, так и блоки микросхемы, работающие на другой тактовой частоте. 2
• Временные задержки, вызванные большим расстоянием между элементами на микросхеме. 5
• Работа отдельных модулей внутри устройства на частотах, отличных от тактирования. 5
• Нарушение параметров Ts и Th триггера. 2 Обычно возникает, когда устройство пытаются заставить работать на частоте, на которой оно физически работать не может из-за слишком длинных путей распространения сигналов. 2

Полностью исключить явление метастабильности невозможно, но можно снизить риск его возникновения, например, с помощью увеличения времени стабилизации или синхронизации с тактовыми сигналами. 1