《基础电子技术》8.6竞争与冒险.pptVIP

8.6 竞争与冒险 8.6.1 竞争与冒险的基本概念 8.6.2 冒险的分类 8.6.3 竞争冒险判别式 8.6.4 竞争冒险的消除 冒险是指数字电路中在某瞬间可能出现非预期信号的现象，也就是在某瞬间电路中出现的违背真值表规定的逻辑电平的情况，冒险也可以看成为一种过渡现象，一种干扰。竞争的结果不一定都产生冒险，只是有可能产生冒险，竞争的结果产生冒险时称为竞争冒险。 如果一个数字电路从一个稳定状态转换到另一个稳定状态时，其中某个门电路的两个输入信号同时向相反方向变化，我们就称该电路存在竞争。以前，因为没有考虑门电路的延迟，所以认为一个门的两个输入信号同时向相反方向变化，不应该影响逻辑门的输出。 数字电路的输入信号一般又称一次信号，数字电路输入级之后的信号一般称为二次信号，或中间变量。一般约定，一次信号都是一个一个有节奏地变化，一次信号之间没有竞争。一次信号和二次信号之间，二次信号和二次信号之间可能存在竞争。 8.6.1 竞争冒险的基本概念 8.6.2 竞争冒险分类 A B P3 P4 图示电路，一次信号A和二次信号P3，在逻辑门G4输入端相遇，且A和P3之间存在竞争。 由于P3迟后A，出现 一个同时为“0”的区域， 从而使P4产生冒险。 或非门的输出端 出现一个违背真值表 规定的冒险信号。 图08.06.01 竞争冒险产生的原因 产生竞争冒险的原因一是信号的竞争，即在某个逻辑门的输入端两信号同时向相反的方向变化。这两个信号A是一次信号；P3是二次信号。当B=0时， 。所以A和P3之间存在竞争，且P3滞后A。两竞争信号间存在延迟是产生竞争冒险的第二个原因。 以上分析中，之所以A和P3能在门G4的输入端相遇，B=0是它是条件，如果B=1将不会产生竞争信号。 由以上分析可知对于或门，在它的输入端有竞争信号A和 ，它的输出逻辑表达式 如果在某种条件下逻辑式能改写成上述形式，就说明A和 的竞争可以在某个门的输入端相遇，否则就说明不相遇。 A和 相遇，即存在竞争，存在竞争是出现冒险的一个必要条件，但存在竞争不一定就有冒险出现，为了分析问题简单起见，我们规定，存在竞争，就当有冒险存在，需加以防范。 根据对偶规则，与门有竞争信号时，判别式为 8.6.3 竞争冒险判别式 图08.06.02 或门竞争冒险判别式 逻辑式 称为竞争冒险判别式。只要根据逻辑电路写出的逻辑式，在一定的条件下，可以将逻辑式改写成判别式的形式，就说明在这个条件下，竞争信号就会在该逻辑门的输入端相遇，就可能存在冒险。 例如，有下列三个布尔式： 当B=C=1时， ，存在“0”态冒险； 当B=C=0时， ，存在“1”态冒险； 当B=1、 C=0时， ，存在“0”态冒险； 当C=1、 A=0时， ，存在“0”态冒险； 当A=1、 B=0时， ，存在“0”态冒险。 对于判别式 ，因其稳定状态是“1”,所以不稳定的冒险信号应是错误地跳到了“0”一下,又回到了“1”,所以是“0”态冒险。 对于判别式 ，因其稳定状态是“0”,所以不稳定的冒险信号应是错误地跳到了“1”一下,又回到了“0”,所以是“1”态冒险。 一个逻辑式存在某个变量的原变量，又存在它的反变量，这就存在竞争冒险的可能。如果在一定的条件下，可改写为判别式的形式，就说明竞争会在逻辑门的输入端相遇。 也就是说在B=C=1的条件下，竞争才能在或门的输入端相遇，其次竞争冒险是“0”态冒险。于是我们想到加上与逻辑BC=1去抑制“0”态冒险。但是加入与项BC不能影响正常的逻辑关系。由逻辑代数的形式定理 所以加入BC将不会影响正常的逻辑关系。 以逻辑式 为例加以说明。该逻辑式是在B=C=1的条件下才能写成判别式 。 8.6.4 竞争冒险的消除 图08.06.03 增加逻辑门以消除竞争冒险 * *