數(shù)字電子技術(shù)王秀敏主編55.9

1、e07/03/2013:5. 9組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn):5.9.1產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的原因 一、競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)的概念 同一個(gè)門(mén)的一組同時(shí)變化的輸入信號(hào)通過(guò)不同數(shù)目的邏輯> 門(mén)，經(jīng)過(guò)不同長(zhǎng)度的導(dǎo)線(xiàn)，到達(dá)門(mén)輸入端的時(shí)間有先有后，這種現(xiàn)象叫競(jìng)爭(zhēng)。 竟?fàn)幨情T(mén)電路兩個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)向相反的邏輯電平跳變的現(xiàn)象，具有競(jìng)爭(zhēng)能力的變量是一種多路徑的變量。 當(dāng)電路出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象時(shí)就可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的輸出。那么競(jìng)爭(zhēng)>產(chǎn)生的錯(cuò)誤輸出叫冒險(xiǎn)現(xiàn)象。邏輯函數(shù)表達(dá)式：f = ab慮邏輯門(mén)的二、t"冒險(xiǎn)-d. 假設(shè)/、兩個(gè)輸入的變化是在同一時(shí)刻，那么由于反相器的延遲 詹導(dǎo)致與門(mén)的輸入信號(hào)的變化將不是出現(xiàn)在同一時(shí)刻，出現(xiàn)一

2、個(gè)不應(yīng)出 曙的尖脈沖。 _ a 1當(dāng)a = b時(shí)，則f=0,與門(mén)的儼端是a和入 兩個(gè)互補(bǔ)信號(hào)。由于非門(mén)的延遲，-的下降沿要滯后于的上a升沿，因此在彳艮短的時(shí)間間隔內(nèi)，與門(mén)的兩 個(gè)輸入端都會(huì)出現(xiàn)高電平，致使它的輸出端 出現(xiàn)一個(gè)高電平窄脈沖，即出現(xiàn)了冒險(xiǎn)現(xiàn) 象07/03/2013把出現(xiàn)非預(yù)期的信號(hào)的正尖脈沖，稱(chēng)為“1”冒陶3一個(gè)變量的原變量和反變量同時(shí)加到一個(gè)與門(mén)上時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生 t”冒險(xiǎn)。出現(xiàn)竟?fàn)幀F(xiàn)象不一定會(huì)出現(xiàn)冒險(xiǎn)現(xiàn)象。三、“0"冒險(xiǎn)b輾設(shè)、兩個(gè)輸入的變化是在同一時(shí)刻，那么由于反相器的延遲而 讖或門(mén)的輸入信號(hào)的變化將不是出現(xiàn)在同一時(shí)刻，出現(xiàn)一個(gè)不應(yīng)出現(xiàn)邏輯函數(shù)表達(dá)式：f = a + b

3、a慮邏輯門(mén)的延當(dāng)4 = 3時(shí)，f = a + 4 = 1， 始終為高電平。邏輯函數(shù)的電平懇邏輯門(mén)的傳輸用輸出波形就出現(xiàn)了負(fù)尖脈沖，即出現(xiàn)了不應(yīng)出現(xiàn) 的短暫電平。a把出現(xiàn)非預(yù)期信號(hào)的負(fù)尖脈沖，稱(chēng)為“0”冒險(xiǎn)。g一個(gè)變量的原變量和反變量同時(shí)加到或門(mén)上，容易產(chǎn)生“(t冒險(xiǎn)。5.9.2檢查競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的方法一、代數(shù)法f = a + a,產(chǎn)生“0”冒險(xiǎn);f = a a產(chǎn)生“1”冒險(xiǎn)。例1判斷4b + ac是否存在冒險(xiǎn)現(xiàn)象。解:f = ab + ac當(dāng) b = q, c = 0 時(shí) f=0；b = 0, c = 1 f = a ；b = 1 , c = 0 時(shí) f = a;b = , c = 1 f = a

4、+ a 出現(xiàn)了“0”冒險(xiǎn) o注意：邏輯函數(shù)表達(dá)式中，當(dāng)某個(gè)變量以原變量和反變 量出現(xiàn)時(shí)，才具備了競(jìng)爭(zhēng)條件。去掉其它變量留下被研 究的變量。二、卡諾圖法bc0(10000000 01 11 10.只要在卡諾圖中存在兩個(gè)圈相切即兩個(gè)圈相鄰而不相交，就冷產(chǎn)生冒險(xiǎn)現(xiàn)象。5.9.3消除競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象的方法.一、代數(shù)法 在產(chǎn)生冒險(xiǎn)現(xiàn)象的邏輯表達(dá)式上，加上多余項(xiàng)或乘上多余因子, 哽之不會(huì)出現(xiàn)a + a或久7的形式，即可消除冒險(xiǎn)現(xiàn)象。唯上例中，1佔(zhàn)+朮，當(dāng)b = c = 1時(shí)，出現(xiàn)了 “0”冒險(xiǎn)?？逃霉絘b+ ac + bc = ab+ ac在尸=佔(zhàn)+農(nóng)中，加入多余項(xiàng)眈，就可 敎消除冒險(xiǎn)現(xiàn)象。即 f = ab

5、 + ac = ab + ac + bc:當(dāng) b = o, c = o 時(shí) f=o；2b = o, c = 1 時(shí) f =b = 1，c = o 時(shí) f = a;b = 1 ,c = 1 時(shí) f=1消除了“(t冒險(xiǎn)由上面分析可知，加入了多余項(xiàng)bc之后，消除了冒險(xiǎn)現(xiàn)象。二、卡諾圖法(-pl)含冗余項(xiàng)的卡諾圖bc將f = ab + ac填入卡諾圖中,將卡諾圖中的相切的畀仙和令伊 仝多余的圈連接起來(lái)。正是這個(gè)“多余的圈二消除浚爭(zhēng)-冒險(xiǎn)。; 三、增加邏輯門(mén)延遲時(shí)間3 由于產(chǎn)生竟?fàn)?冒險(xiǎn)現(xiàn)象的原因是輸入信號(hào)傳輸路徑上邏輯器 卅的延遲，可通過(guò)在輸入信號(hào)傳輸路徑上增加邏輯門(mén)的方法來(lái)增加 祥遲時(shí)間。輸入信號(hào)的通路中加一級(jí)門(mén)>11b四、選通法 當(dāng)有冒險(xiǎn)脈沖時(shí)，利用選通脈沖將輸出級(jí)鎖住，使冒險(xiǎn)脈沖不 轆輸出，而當(dāng)冒險(xiǎn)脈沖消失之后，選通脈沖又允許正常輸出。p的筆電平出現(xiàn)在電路到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)之后，所以與門(mén)的輸出端不會(huì)出現(xiàn) 我峰脈沖。g五、接入濾波器電容由于竟?fàn)?冒險(xiǎn)而產(chǎn)生的尖峰一般都彳艮窄，為了消去競(jìng) 爭(zhēng)冒險(xiǎn)可以在輸出端并聯(lián)一電容器。其容量在幾十到幾百 皮法之間，以消除冒險(xiǎn)脈沖。例2 試用“與非門(mén)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)y = bd + cd,并使之無(wú)競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。 解：利用卡諾圖