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电路中的竞争与冒险一、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。不稳定，可能导致错误动作 对 上 面 的 与 非 门 按 常 规 分 析 ， 输 入 信 号 A和 B分别 由 0和 1突 变 到 1和 0时 ， 理 想 输 出 应 恒 等 于 1。 假 若 与 非 门 对 A信 号 的 处 理 速 度 比 对 B的 处 理 速度 要 快 (A竞 争 过 B)， 则 会 出 现 最 右 方 的 输 出 波 形 。出现 了 干 扰 脉 冲 ， 产 生 了 竞 争 冒 险 现 象 。 这 是 一 个 非 常严 重 的 问 题 。 1、 “ 0” 冒 险 现 象 前 面 介 绍 的 是 0冒 险 现 象 中 的 一 种 ， 下 面再 举 一 例 分 析 ： CAABY 已 知 逻 辑 电 路 如 下 图 所 示 ， 试 用 波 形 图来 分 析 它 们 的 逻 辑 关 系 。 当 B和 C都 为 1时 ：AAY 不 论 A如 何 变 化 ，Y都 会 输 入 有 朝 反 方向 变 化 的 自 变 量 (有竞 争 )。 CAABY 时当 1C,1B AAY 这 种 会 产 生 “ 0” 脉 冲 的 输 出 干 扰 ， 称 为 “ 0”冒 险 。 竞 争 是 经 常发 生 的 ， 但 不一 定 都 会 产 生冒 险 。 如 图 中 A由 0变 1时 也 有竞 争 ， 却 未 产生 冒 险 ， 所 以竞 争 不 一 定 造成 危 害 。 2、 “ 1” 冒 险 现 象 )BA)(CA(Y 已 知 逻 辑 电 路 如 下 图 所 示 ， 试 用 波 形 图分 析 它 们 的 逻 辑 关 系 。 当 B和 C都 为 0时 ：AAY 不 论 A如 何 变化 ， Y都 会 输 入 有朝 反 方 向 变 化 的 自变 量 (有 竞 争 )。 )BA)(CA(Y 时当 0C,0B AAY 这 种 会 产 生 “ 1” 脉 冲 的 输 出 干 扰 ， 称 为 “ 1” 冒险 。 二 、 竞 争 冒 险 现 象 的 判 断1、 “ 0” 冒 险 现 象 的 判 断 当 输 入 变 量 以 原 变 量 和反 变 量 以 或 的 形 式 出 现 时 ，则 可 能 产 生 “ 0” 冒 险 。AAY 2、 “ 1” 冒 险 现 象 的 判 断 当 输 入 变 量 以 原 变 量 和反 变 量 以 与 的 形 式 出 现 时 ，则 可 能 产 生 “ 1” 冒 险 。AAY 例 判 断 下 面 的 逻 辑 函 数 可 能 会 出 现 何 种 竞 争 冒 险 现 象 。 CBABY)1( )CB)(BA(Y)2( 解 (1) 当 A=C=1时 ： 。”0“，BBY 冒 险有 可 能 出 现解 (2) 当 A=C=0时 ： 。”1“，BBY 冒 险有 可 能 出 现 三 、 消 除 冒 险 现 象 的 方 法1、 修 改 设 计 方 法采 用 在 表 达 式 中 增 加 冗 余 项 的 办 法 来 消 除 。 如 ：BCCAABCAABY 当 B=C=1时 ， 1AAY )CB)(CA)(BA()CA)(BA(Y 当 B=C=0时 ， 0AAY 这 个 1可 以 屏 蔽 A和 A的 竞 争 ， 保 持 Y为 1。 避免 了 “ 0” 冒 险 。 又 如 ： 这 个 0可 以 屏 蔽 A和 A 的 竞 争 ， 保 持 Y为 0。避 免 了 “ 1” 冒 险 。 2、 卡 诺 图 法 将 卡 诺 图 中 相 邻 的 圈 （ 即 有 变量 以 原 变 量 和 反 变 量 形 式 出 现 ）用 一 个 多 余 的 圈 连 接 起 来 ， 可 消除 冒 险 现 象 。 3、 选 通 法 在 竞 争 冒 险 时 段 ， 用 选 通 脉 冲将 逻 辑 门 的 输 出 端 封 闭 住 ， 等竞 争 结 束 后 再 打 开 逻 辑 门 的 输出 端 向 后 级 提 供 输 出 信 号 。 此方 法 实 用 性 也 很 强 。 4、 接 入 滤 波 电 容 由 于 竞 争 冒 险 产 生 的 是尖 脉 冲 ， 其 频 率 很 高 ， 所 以在 输 出 端 对 地 接 上 几 百 pF的 滤 波 电 容 ， 组 成 积 分 电 路 ，将 尖 脉 冲 滤 掉 。