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组合电路的竞争冒险 |
1、组合电路竞争冒险的现象 上图a为一个非门与或门构成的电路,当输入信号A由1变为0时,则或门2的两个输入信号,一个由1变为0,一个由0变为1,电路稳定时其输出F=1,按照电路逻辑函数式,输出F应恒为1。但是,信号在状态转换过程中,由于存在着上升和下降时间,每个门电路又有传输延迟时间,因此实际F信号出现了负向脉冲,见图(b)所示。这是因为B是由A经反相器1延迟后到达门2,所以B的变化落后于A的变化。当A已下降为低电平时,B还处于低电平状态,经或门2传输延迟后,F出现了负向过渡干扰脉冲。通常,把门2这两个互补信号同时向相反方向变化的现象叫竞争。 2、组合电路竞争冒险的判断 3、组合电路竞争冒险的消除 由该电路逻辑图可直接写出输出函数式: 假定A=C=1时,该电路的逻辑关系和上图(a)基本相同。函数可以写作: 当B由1变为0时,由于信号传输路径不同,F先由0变为1,E后由1变为0,使F和E出现同时为1的时刻,故输出产生负向过渡干扰脉冲。因此,该电路存在竞争冒险现象。 如何消除竞争冒险现象呢?下面介绍两种方法: 1.加选通脉冲 如上图(a)所示。 该选通脉冲通常是P=0,使电路处于封锁状态,只有在接收了输入信号并且电路达到了新的稳态之后,才有脉冲P=1,允许电路输出。这就避免了竞争冒险的影响。引入选通脉冲的组合电路,输出信号只有在选通脉冲P=1其间才有效,波形图见上图(b)所示。 2.修改逻辑设计 适当修改逻辑电路,可以消除某些竞争冒险现象。例如,上面分析的电路中,当A=C=1时,由于 上式增加了AC项以后,函数关系不变,但当A=C=1时,输出F恒为1,不再产生干扰脉冲。所以,把电路按上式修改,即可消除竞争冒险现象。修改后的电路如下图所示: 用增加多余项的方法修改逻辑设计,可以消除一些竞争冒险现象,但是,这种方法的适用范围是有限的。不过,只有通过逻辑设计,使得在转换信号时,电路中各个门的输入端只有一个变量改变状态,则输出就不会出现过渡脉冲干扰,从而消除了竞争冒险现象。 ★冗余项法 |
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