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8.10竞争冒险现象分析与消除,1,8.10.1 竞争冒险现象,在由门电路组成的组合逻辑电路中，输入信号的变化传输到电路各级门电路时，由于门电路存在传输延时时间和信号状态变化的速度不一致等原因，使信号的变化出现快慢的差异，这种先后所形成的时差称为竞争。竞争的结果是使输出端可能出现错误信号，这种现象叫做冒险。有竞争不一定有冒险，但有冒险一定存在竞争。,2,利用卡诺图可以判断组合逻辑电路是否可能存在竞争冒险现象，具体做法如下：根据逻辑函数的表达式，作出其卡诺图，若卡诺图中填1的格所形成的卡诺图有两个相邻的圈相切，则该电路就存在竞争冒险的可能性。,3,组合逻辑电路存在竞争就有可能产生冒险，造成输出的错误动作。因此，在设计组合逻辑电路时必须分析竞争冒险现象的产生的原因，解决电路设计中的问题，杜绝竞争冒险现象的产生。常用的消除竞争冒险的方法有：加取样脉冲，消除竞争冒险；修改逻辑设计，增加冗余项；在输出端接滤波电容；加封锁脉冲等。,4,8.10.2 竞争冒险现象的仿真,(1) 竞争冒险现象的仿真电路例1如图8.10.1（a）所示，该电路的逻辑功能为，从逻辑表达式来看，无论输入信号如何变化，输出应保存不变，恒为1（高电平）。,5,但实际情况并非如此，从仿真的结果可以看到，由于74LS05D非门电路的延时，在输入信号的下降沿，电路输出端有一个负的窄脉冲输出，这种现象称为0（低电平）型冒险。,6,（a）竞争冒险现象的仿真电路例1,7,（b）0（低电平）型冒险输出 图8.10.1 竞争冒险现象的仿真电路与输出波形,8,2. 竞争冒险现象的仿真电路例 竞争冒险现象的仿真电路例2如图8.10.2（a）所示，该电路的逻辑功能为，从逻辑表达式来看，无论输入信号如何变化，输出应保存不变，恒为0（低电平）。但实际情况并非如此，从仿真的结果可以看到，由于74LS05D,9,非门电路的延时，在输入信号的上升沿，电路输出端有一个正的窄脉冲输出，这种现象称为1（高电平）型冒险。,10,（a）竞争冒险现象的仿真电路例2,11,（b）1（高电平）型冒险输出 图8.10.2 竞争冒险现象的仿真电路与输出波形,12,3. 竞争冒险现象的仿真电路例3 竞争冒险现象的仿真电路例3如图8.10.3 （a）所示，该电路的逻辑功能为，已知B=C=1，所以。从逻辑表达式来看，无论输入信号如何变化，输出应保存不变，恒为1（高电平）。但实际情况并非如此，从仿真的结果可以看到，,13,由于74LS09D与门电路的延时，在输入信号的下降沿，电路输出端有一个负的窄脉冲输出，这种现象称为0（低电平）型冒险。,14,（a）竞争冒险现象的仿真电路例3,15,（b）0（低电平）型冒险输出 图8.10.2 竞争冒险现象的仿真电路与输出波形,16,8.10.3 竞争冒险现象的消除,为了消除图8.10.3（a）所示电路的竞争冒险现象，修改逻辑设计，增加冗余项BC，该电路的逻辑功能为BC，修改后的电路和仿真结果如图8.10.4所示，输出保持不变，恒为1（高电平），电路的竞争冒险现象被消除。,17,（a）增加冗余项BC,18,（b）输出保持不变（高电平） 图8.10.4 消除竞争冒险现象的电路与输出波形,19,
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