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*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,4.3 组合逻辑电路的冒险景象,4.3.1冒险的概念,4.3.2静态逻辑冒险,4.3.3如何判别能否存在逻辑冒险,4.3.4如何防止逻辑冒险,信号经过连线及集成门都有一定的延迟时间，多个输入信号发生变化时，也能够有先后快慢的差别。在输入信号变化的瞬间，输出端出现一些不正确的尖峰信号，称为冒险景象。,在组合电路中，假设输入信号变化前、后稳定输出一样，而在转换瞬间有冒险，称为静态冒险。,假设在得到最终稳定输出之前，输出发生了三次变化，即中间阅历了暂态0-1或1-0输出序列为1-0-1-0或0-1-0-1这种冒险称为动态冒险。,4.3.1冒险的概念,4.3.2静态逻辑冒险,例4-12分析如图4-3-1(a)所示的组合电路，当输入信号abc由000变化到010及abc由000变化到110时的输出波形。,1,&,&,a,b,c,F,1,1,1,0,1,0,0,0,00,01,11,10,0,1,ab,c,Y1,Y2,b,1,2,(a),(b),图4-3-1 例4-12逻辑图和卡诺图,解,(1)当输入信号abc由000变化到010时，在稳定形状下输出坚持为1。假设tpd2tpd1，那么在输出波形F=1中出现短暂的0，这就是静态0冒险，如图4-3-2。,b,b,Y2,Y1,F,图4-3-2 门延迟产生冒险,(2)当输入信号abc由000变化到110时，在稳定形状下，输出坚持为1。假设b信号滞后于a信号td时间，并忽略门的延迟，那么在输出信号中也会出现静态0冒险，如图4-3-3。,Y2,Y1,F,a,b,td,图4-3-3 多个输入信号变化时产生冒险举例,结论：静态逻辑冒险仅仅发生在输入信号变化的瞬间，而在输入稳定的形状下是不会发生的。但是，输入信号发生变化的瞬间，并不一定会发生静态冒险。,例如，当输入信号abc由000变化到010时，假设tpd2tpd1，那么输出信号稳定1中不会出现0毛刺。,发生静态冒险有两种情况：,当有输入变量A和A经过不同的传输途径到输出端时，那么当输入变量A发生突变时，输出端有能够产生静态逻辑冒险。,4.3.3如何判别能否存在逻辑冒险,当有两个或两个以上输入变量发生变化时，输出端有能够产生静态逻辑冒险。,对于这种静态逻辑冒险，可以根据逻辑函数表达式来判别。假设p(p2)个输入变量发生变化，假设由不变的(n-p)个输入变量组成的乘积项，不是该逻辑函数表达式中的乘积项或者多余项，那么该p个变量发生变化时，就有能够产生静态逻辑冒险。,例4-13分析图4-3-4所示电路，当输入信号abcd由0100变化到1101、由0111变化到1110及由1001变化到1011时，能否有冒险景象发生。,解写出该组合电路的逻辑函数表达式，并作出卡诺图。,1,&,&,c,d,d,F,1,1,1,0,1,1,00,01,11,10,00,ab,cd,Y1,Y2,b,1,2,图4-3-5 例4-13卡诺图,&,c,Y3,a,3,图4-3-4 例4-13逻辑电路,1,1,1,1,1,1,01,11,10,(1)当abcd由0100变化到1101时，变量a、d发生变化，由不变的变量b、c组成的乘积项bc不是函数的乘积项或多余项，因此能够产生静态逻辑冒险。,假设d先于a变化，那么变化途径如图中所示；反之那么为途径。显然所阅历的过渡形状不同，因此有静态冒险的能够。,4,(2)当abcd由0111变化到1110时，变量a、d发生变化，由不变的变量b、c组成的乘积项bc是函数的多余项，因此不会发生由于变量变化的先后而产生的静态冒险。如图中途径、，过渡形状完全一样。,3,2,在多个输入变量同时发生形状改动时，假设输入变量数目很多，很难从逻辑表达式简单地找出一切能够产生冒险的情况，可以经过计算机辅助分析，迅速地查出电路能否存在逻辑冒险景象。,(1)当输入信号abc由000变化到010时，在稳定形状下输出坚持为1。,图4-3-2 门延迟产生冒险,如图中途径、，过渡形状完全一样。,由于当B=1、C=1时，存在F=A+A情况，由于添加了BC项，不论A如何变化，BC项一直为1，输出一直为1，输出不会出现逻辑冒险。,解写出该组合电路的逻辑函数表达式，并作出卡诺图。,例如，当输入信号abc由000变化到010时，假设tpd2tpd1，那么输出信号稳定1中不会出现0毛刺。,3如何判别能否存在逻辑冒险,图4-3-4 例4-13逻辑电路,由于当B=1、C=1时，存在F=A+A情况，由于添加了BC项，不论A如何变化，BC项一直为1，输出一直为1，输出不会出现逻辑冒险。,结论：静态逻辑冒险仅仅发生在输入信号变化的瞬间，而在输入稳定的形状下是不会发生的。,(2)当abcd由0111变化到1110时，变量a、d发生变化，由不变的变量b、c组成的乘积项bc是函数的多余项，因此不会发生由于变量变化的先后而产生的静态冒险。,例4-13分析图4-3-4所示电路，当输入信号abcd由0100变化到1101、由0111变化到1110及由1001变化到1011时，能否有冒险景象发生。,例4-13分析图4-3-4所示电路，当输入信号abcd由0100变化到1101、由0111变化到1110及由1001变化到1011时，能否有冒险景象发生。,图4-3-1 例4-12逻辑图和卡诺图,(2)当abcd由0111变化到1110时，变量a、d发生变化，由不变的变量b、c组成的乘积项bc是函数的多余项，因此不会发生由于变量变化的先后而产生的静态冒险。,4.3.4如何防止逻辑冒险,修正逻辑设计,经过F=AB+AC+BC，添加多余项BC，以消除由于A变化而引起的逻辑冒险。由于当B=1、C=1时，存在F=A+A情况，由于添加了BC项，不论A如何变化，BC项一直为1，输出一直为1，输出不会出现逻辑冒险。由于BC为多余项，此方法又称为添加多余项法。,1,&,&,c,d,d,F,b,&,c,a,图4-3-6 添加与门消除逻辑冒险,&,&,a,b,c,b,&,d,a,Cf,例如图4-3-6所示电路。,引入取样脉冲,冒险景象仅仅发生在输入信号变化转换的瞬间，在稳定形状是没有冒险信号的。因此，采用取样脉冲，错开输入信号发生转换的瞬间，正确反映组合电路稳定时的输出值，可以有效地防止各种冒险。,输出加滤波电容,&,&,1,F,.,1,1,&,F,&,&,1,F,&,&,&,F,.,1,1,1,F,F,&,&,&,1,图4-3-7 采用取样方法消除冒险,经过滤波电容滤除输出端的毛刺信号。,
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