第三节组合电路的竞争和冒险 前面所分析的逻辑电路,基于输入输出都是在稳定的逻辑电平下进 行的,没有考虑动态变化状态。实际上,输入信号有变化,或者某个变 量通过两条以上路经到达输出端。由于路经不同,到达的时间就有先有 后,这一现象叫做竞争。 一、竞争和冒险 A 1p-F 例:一个由两级或门组成的组合电路。 ≥1 假设:B=0,F=A+A=0 B ☆理想情况下:A无论如何变化,F≡0。 ☆实际情况下:输入信号每通过一级门电路都需要一定的延迟时间tpo 画出考虑延迟时间的输入输出波形图。 当:A由1→0,考虑G1门延迟时间 B 当A由1变为0时,由于考虑了G门的延迟时 间,在G2门的2个输入端出现了均为0的短 暂时刻,使G2输出产生了不应有的窄脉 冲,这个窄脉冲称为毛刺
前面所分析的逻辑电路，基于输入/输出都是在稳定的逻辑电平下进 行的，没有考虑动态变化状态。实际上，输入信号有变化，或者某个变 量通过两条以上路经到达输出端。由于路经不同，到达的时间就有先有 后，这一现象叫做竞争。 一、竞争和冒险 例：一个由两级或非门组成的组合电路。 假设：B = 0, F = A + A = 0 ☆ 理想情况下：A 无论如何变化，F≡0。 ☆ 实际情况下：输入信号每通过一级门电路都需要一定的延迟时间t pd 。 画出考虑延迟时间的输入/输出波形图。 pd t 当 ：A 由1→0, 0 考虑G1门延迟时间 当A由1变为0时，由于考虑了G1门的延迟时 间，在G2门的2个输入端出现了均为0的短 暂时刻，使G2门输出产生了不应有的窄脉 冲，这个窄脉冲称为毛刺。 A B F ≥1 ≥1 G1 G2 F 0 A B A
冒险类型 从波形上可以分为:静态冒险 太动态冒险 ☆静态冒险:输入信号变化前、后,输 出的稳态值是一样的,只00o 有输入信号发生变化时, 输出产生毛刺。 ☆动态冒险:输入信号变化前、后,输 出的稳态值是不一样的, 00 并在边沿处产生毛刺。 动态冒险往往是由静态冒险造成的。 太引起冒险的原因可分为:函数冒险和功能冒险
从波形上可以分为： ☆静态冒险 ☆动态冒险 ☆静态冒险：输入信号变化前、后，输 出的稳态值是一样的，只 有输入信号发生变化时， 输出产生毛刺。 ☆动态冒险: 输入信号变化前、后，输 出的稳态值是不一样的， 并在边沿处产生毛刺。 1 1 0 0 动态冒险往往是由静态冒险造成的。 ☆引起冒险的原因可分为：函数冒险和功能冒险。 0 0 1 0 1 1
1、函数冒险 在稳态条件下:当:0,F=1当4,F=1 在动态条件下: A由1→0,早于B由0→1的变化,A F=A+B ≥1 即A先到达或门输入端并与变化B 前的B相加,经或门传输延迟时 间tp后,到达F,使F=0。输出A 出现偏1冒险。 ☆这种冒险通过改变电路结B_0 构是不能消除的,避免冒险的F 方法是,同一时刻只允许单个 输入变量变化
在稳态条件下： 在动态条件下： ,F 1 A 1 B 0 = = 当：= ,F 1 A 0 B 1 = = 当：= pd t A由1→0,早于B由0→1的变化， 即A先到达或门输入端并与变化 前的B相加，经或门传输延迟时 间t pd后，到达F，使F=0。输出 出现偏1冒险。 ☆ 这种冒险通过改变电路结 构是不能消除的，避免冒险的 方法是，同一时刻只允许单个 输入变量变化。 ≥1 A B F = A+ B 0 1 1 1 A 0 B 1 F
2、功能险 由F的卡诺图可知,在稳定情况下,+8 ≥F F(0,1,0)=1F(1,1,1)=1 BC+AB 如果A,C两个输入信号发生变化 若:C先由0→1,其路经010→011-111 AA0 00011110 F(0,1,0)=1 F(01,1)=0产生偏1冒险。1 0 0 100+10 若:A先由0→1,其路经010110111由以上分析可知: F(0,1,0)=1 当有两个或两个以上的输 F(110)=1不会产生冒险 入信号发生变化时,由于 可能经过的路经不同而产 F(1,1,1)=1 生的静态冒险称为功能冒 险
AB C 00 01 11 10 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 = BC+ AB 当ABC从010→111时： 由F的卡诺图可知，在稳定情况下， F(0,1,0)=1 F(1,1,1)=1 如果A,C两个输入信号发生变化： 若：C先由0→1,其路经010→011→111。 F(0,1,0)=1 F(0,1,1)=0 F(1,1,1)=1 产生偏1冒险。 1 1 0 若：A先由0→1,其路经010→110→111。 F(0,1,0)=1 F(1,1,0)=1 F(1,1,1)=1 不会产生冒险。 由以上分析可知： 当有两个或两个以上的输 入信号发生变化时，由于 可能经过的路经不同而产 生的静态冒险称为功能冒 险。 & & ≥1 A B C F
冒险的判别A消除 代数法: 卡诺图法: 取样脉冲法 输出端加滤波电路 1、代数法 在n变量的逻辑表达式中,给η-1个变量以特定取 值(0,1),表达式仅保留某个具有竞争能力的变量X,使逻 辑表达式变成 X+X或XX 则实现该表达式的逻辑电路存在冒险。 X+X称为偏险,0冒险。 XX称为偏0冒险,险
代数法： 卡诺图法： 取样脉冲法 输出端加滤波电路 1、代数法： 在n变量的逻辑表达式中，给n-1个变量以特定取 值（0,1),表达式仅保留某个具有竞争能力的变量X,使逻 辑表达式变成 X + X或XX 则实现该表达式的逻辑电路存在冒险。 X + X称为偏1冒险，0冒险。 XX称为偏0冒险，1冒险