数字逻辑设计基础(何建新)第6章.ppt

主要要求： 了解竞争冒险现象及其产生的原因和消除措施。 4.7 组合逻辑电路中的竞争冒险 一、竞争冒险现象及其危害 　　当信号通过导线和门电路时，将产生时间延迟。 因此，同一个门的一组输入信号，由于它们在此前通 过不同数目的门，经过不同长度导线的传输，到达门 输入端的时间会有先有后，这种现象称为竞争。 　　逻辑门因输入端的竞争而导致输出产生不应有的 尖峰干扰脉冲的现象，称为冒险。 可能导致错误动作 二、竞争冒险的产生原因及消除方法 负尖峰脉冲冒险举例 　　可见，在组合逻辑电路中，当一个门电路(如 G2)输入两个向相反方向变化的互补信号时，则在输出端可能会产生尖峰干扰脉冲。 正尖峰脉冲冒险举例 G2 G1 A Y Y=A+A A 理 想 考虑门延时 A Y 1 1 A Y 1tpd G2 G1 A Y Y=A·A A 理 想 考虑门延时 Y 0 A A Y 1tpd 0冒险 1冒险 　　由于尖峰干扰脉冲的宽度很窄，在可能产生尖峰干扰脉冲的门电路输出端与地之间接入一个容量为几十皮法的电容就可吸收掉尖峰干扰脉冲。 2. 加选通脉冲，错开输入信号状态变化的瞬间。 1. 修改逻辑设计，增加冗余项。 3. 接入滤波电容 消除冒险的方法： 74LS153的逻辑功能示意图 用74LSl53构成的八选一数据选择器 2.8选1数据选择器 1. 　8 选 1 数据选择器 CT74LS151 74LS151 ST A2 A1 A0 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 ST Y Y 74LS151的逻辑功能示意图 8 路数据输入端 地址信号输入端 互补输出端 使能端，低电平有效 74LS151 ST A2 A1 A0 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 ST Y Y 74LS151逻辑功能示意图 ST = 1 时禁止数据选择器工作 　　ST = 0 时，数据选择器工作。选择哪一路信号输出由地址码决定。 8 选 1 数据选择器74LS151 真值表 D7 D7 1 1 1 0 D6 D6 0 1 1 0 D5 D5 1 0 1 0 D4 D4 0 0 1 0 D3 D3 1 1 0 0 D2 D2 0 1 0 0 D1 D1 1 0 0 0 D0 D0 0 0 0 0 1 0 × × × 1 Y Y A0 A1 A2 ST 输 出 输　　入 D7 D7 1 1 1 0 D6 D6 0 1 1 0 D5 D5 1 0 1 0 D4 D4 0 0 1 0 D3 D3 1 1 0 0 D2 D2 0 1 0 0 D1 D1 1 0 0 0 D0 D0 0 0 0 0 1 0 × × × 1 Y Y A0 A1 A2 ST 输 出 输　　入 Y = A2A1A0D0 + A2A1A0D1 + A2A1A0D2+ A2A1A0D3+ A2A1A0D4+ A2A1A0D5+ A2A1A0D6+ A2A1A0D7 = m0D0+ m1D1+m2D2+ m3D3+ m4D4+m5D5+ m6D6+ m7D7 74LS151 输出函数表达式 应用实例5 电路的发送端和接收端共用了一个时钟信号，这个时钟信号是在发送端生成的。两边的电路共用了一个地接地端。每个电路有着自己的独立的计数器,用于产生三位地址码。 采用时分复用方式的8路数字信号传输系统 【例6-20】采用时分复用方式在一条线路上传送8路数字信号 所谓时分复用，是一种利用一根传输线传输多路信号的技术，它是通过使被传输信号共享相同长度的时间段来实现的。 主要要求： 理解加法器的逻辑功能及应用。 了解数值比较器的作用。 6.3.6 数值比较器 1.1位数值比较器 Digital Comparator，又称数字比较器。用于比较两个数的大小。 输 入 输　 出 A B Y(AB) Y(AB) Y(A=B) 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 A B A AB AB B Y(AB) Y(A=B) Y(AB) 2.多位数值比较器 可利用 1 位数值比较器构成 比较原理：从最高位开始逐步向低位进行比较。 例如 比较 A = A3A2A1A0 和 B = B3B2B1B0 的大小： 若 A3 B3，则 A B；若 A3 B3，则 A B；若 A3 = B3，则需比较次高位。 若次高位 A2 B2，则 A B；若 A2 B2，则 A B；若 A2 = B2，则再去比较更低位。 　　依次类推，直至最低位比较结束。 图为4位数值比较器74LS85的逻辑能示意图，图中