4课件-043竞争与冒险.ppt

竞争会给电路带来什么样的影响？ 一个简单门电路的冒险分析 结果分析： 本题实际分析产生输出F不是恒1（理论值应为恒1），可知，在A变化过程中（1→0），F产生了一个负尖峰脉冲，这就是险象，产生的根本原因是元器件处理延时以及输入变量的变化。 1、当输入变量A出现跳变时，输入信号A经过多条通路到达输出F，其元器件级数不一样，从而产生竞争和冒险。 2、从波形图中可以看出，输入A变化了两次，即0→1→0，当A由0→1时，经过分析，电路也存在竞争，但是没有险象，是一次非临界竞争；而A 由1→0时，产生负尖峰脉冲，是一次临界竞争，产生险象。 3、并不是有了竞争就有险象，在本例中，A变化了两次的过程中，只有一次有险象，而另一次没有险象。 4、利用波形来分析和判断有无险象，比较麻烦，有无好的简单方法来判断电路有无险象呢？ 5、竞争和险象是针对具体电路的，虽然逻辑函数功能一样，不同电路会有不同的险象结果。 6、险象对于电路产生结果是在输出端产生不应该有的短暂的尖峰脉冲，一旦延时时间经过，而恢复到正常状态。 例 判断函数表达式 对应的逻辑电路是否可能产生险象。 判断函数 对应的逻辑电路是否可能产生险象。 分析下面电路有无险象，若有是何种险象，如何消除？ * 信息学院 4.3 组合逻辑电路中的竞争与险象 1.理想情况 输入与输出为稳定状态。（没有考虑信号通过导线和逻辑门的传输延迟时间）。 2.实际情况 信号通过导线和门电路时，都存在时间延迟； 信号发生变化时也有一定的上升时间或下降时间。 3.电路设计中要考虑的因素 尽量采用最简电路； 尽量采用相同规格的元器件，以免由于元器件性能差异产生错误； 电路设计应考虑导线延时、元器件处理延时和元器件级数等 竞争冒险的概念及其原因 如果电路中存在竞争现象，则当输入信号变化时就有可能引起输出信号出现非预期的错误输出，这种现象称为险象或冒险。 险象会使电路输出端产生短暂的不稳定，应当避免 竞争：输入信号经不同路径到达输出的时间有先有后的现象成为竞争。 竞争是普遍存在的，不可避免的，有竞争不一定产生错误。 产生的原因：信号经过门的级数、具体逻辑门的时延大小、导线的长短。 竞争分为： 临界竞争：导致错误输出的竞争。 非临界竞争：不产生错误输出的竞争。 A B F 在组合电路中，当输入信号的状态改变时，输出端可能会出现不正常的干扰信号，使电路产生错误的输出，这种现象称为竞争冒险。 产生竞争冒险的原因：主要是门电路的延迟时间产生的。 干扰信号 正尖峰冒险 负尖峰冒险 分析下图电路的输出波形 A F 1 ≥1 结论：1、变量的变化会产生竞争； 2、当元器件有延时时，输出可能会产生险象。 分析下图电路的输出波形（B=C=1，每个元器件处理 延时为td） A F 1 B C 冒险及分类 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（又称为过渡干扰脉冲）的现象。 静态险象：输入变化输出不应变化的情况下，产生短暂错误输出的险象。 动态险象：输入变化输出应变化的情况下，输出在变化过程中产生了短暂的错误输出的现象。 动态险象一般是由静态险象引起的，消除了静态险象也就消除了动态险象。 0型险象：错误输出信号为负脉冲的险象。 1型险象：错误输出信号为正脉冲的险象。 静态险象和动态险象均可分为0型险象和1型险象。 险象的判断 1）代数法 若逻辑函数在一定条件下可简化成下列两种形式时，则该组合逻辑电路可能存在冒险现象。即 可能出现0型冒险 可能出现1型冒险 2）卡诺图法 当函数为与或表达式时，先作出其卡诺图；画出与表达式中各“与”项相对应的卡诺圈；若存在两个卡诺圈相切，则该函数描述的电路可能产生险象。 解：由函数表达式可知，变量A和C具备竞争的条件，所以应对这两个变量进行分析。先考察变量A，将B和C的各个取值组合分别代入函数表达式，可得 可见BC＝11时，变量A的变化可能使电路产生险象。同上，可判断变量C的变化不会使电路产生险象。 Eg：判断 是否可能出现冒险现象。 解：当A=1、C=0时， ，出现冒险现象。 当B=0、C=1时， ，出现冒险现象。 当