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1、第四节第四节 组合逻辑电路中的组合逻辑电路中的竞争竞争-冒险现象冒险现象v 竞争竞争-冒险现象及其成因冒险现象及其成因v 检查竞争检查竞争-冒险现象的方法冒险现象的方法v 消除竞争消除竞争-冒险现象的方法冒险现象的方法下页下页 总目录总目录推出推出下页下页返回返回一、竞争-冒险现象及其成因上页上页在在A从从1跳变为跳变为0时，时，B首先首先上升到上升到VIL(max)以上，则在以上，则在t内将出现内将出现A、B同时高于同时高于VIL(max)的状态，在输出端的状态，在输出端产生产生Y=1尖峰脉冲。尖峰脉冲。在在A下降到下降到VIH(min)时，时，B尚尚未上升到未上升到VIH(min)，则在，
2、则在t内将出现内将出现A、B同时低于同时低于VIH(min)的状态，在输出端的状态，在输出端产生产生Y=0尖峰脉冲。尖峰脉冲。下页下页返回返回竞争：竞争：竞争：竞争：把门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变，把门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变，把门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变，把门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变，即一个从即一个从即一个从即一个从1 1变为变为变为变为0 0，另一个从，另一个从，另一个从，另一个从0 0变为变为变为变为1 1的现象叫做的现象叫做的现象叫做的现象叫做竞争竞争竞争竞争。竞争竞争竞争竞争-冒险：冒险：冒险：冒险：由于竞争而在电路输出端
3、可能产生尖峰脉冲的现象。由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象。由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象。由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象。有竞争现象时不一定都会产生尖峰脉冲。有竞争现象时不一定都会产生尖峰脉冲。有竞争现象时不一定都会产生尖峰脉冲。有竞争现象时不一定都会产生尖峰脉冲。只能说只要存在竞争现象，输出就有可能出现违背只能说只要存在竞争现象，输出就有可能出现违背只能说只要存在竞争现象，输出就有可能出现违背只能说只要存在竞争现象，输出就有可能出现违背稳态下逻辑关系的尖峰脉冲。稳态下逻辑关系的尖峰脉冲。稳态下逻辑关系的尖峰脉冲。稳态下逻辑关系的尖峰脉冲。上页上页下页下
4、页返回返回上页上页二、检查竞争-冒险现象的方法在在在在输入变量每次只有一个改变状态的简单情况下，输入变量每次只有一个改变状态的简单情况下，输入变量每次只有一个改变状态的简单情况下，输入变量每次只有一个改变状态的简单情况下，可以通过逻辑函数式，可以通过逻辑函数式，可以通过逻辑函数式，可以通过逻辑函数式，判断组合逻辑电路中是否有判断组合逻辑电路中是否有判断组合逻辑电路中是否有判断组合逻辑电路中是否有竞争竞争竞争竞争-冒险现象。冒险现象。冒险现象。冒险现象。只要输出端的逻辑函数在一定条件下能简化成：只要输出端的逻辑函数在一定条件下能简化成：只要输出端的逻辑函数在一定条件下能简化成：只要输出端的逻辑函
5、数在一定条件下能简化成：或或即可判定存在即可判定存在即可判定存在即可判定存在竞争竞争竞争竞争-冒险。冒险。冒险。冒险。下页下页返回返回上页上页4.4.1 4.4.1 试判断图示两个电路中是否存在竞争试判断图示两个电路中是否存在竞争试判断图示两个电路中是否存在竞争试判断图示两个电路中是否存在竞争-冒险现象。冒险现象。冒险现象。冒险现象。已知任何瞬间输入变量只可能有一个状态改变。已知任何瞬间输入变量只可能有一个状态改变。已知任何瞬间输入变量只可能有一个状态改变。已知任何瞬间输入变量只可能有一个状态改变。当当B=C=1时时（a a）电路中存在）电路中存在）电路中存在）电路中存在竞争竞争竞争竞争-冒险
6、现象。冒险现象。冒险现象。冒险现象。(a)(b)当当A=C=1时时（b b）电路中存在）电路中存在）电路中存在）电路中存在竞争竞争竞争竞争-冒险现象。冒险现象。冒险现象。冒险现象。下页下页返回返回上页上页这种方法虽然简单，但局限性太大，因为多数情况下这种方法虽然简单，但局限性太大，因为多数情况下这种方法虽然简单，但局限性太大，因为多数情况下这种方法虽然简单，但局限性太大，因为多数情况下输入变量都有两个以上同时改变状态的可能性。输入变量都有两个以上同时改变状态的可能性。输入变量都有两个以上同时改变状态的可能性。输入变量都有两个以上同时改变状态的可能性。将计算机辅助分析的手段用于分析数字电路以后，
7、将计算机辅助分析的手段用于分析数字电路以后，为我们从原理上检查复杂数字电路的竞争为我们从原理上检查复杂数字电路的竞争-冒险现象冒险现象提供了有效的手段。通过在计算机上运行数字电路提供了有效的手段。通过在计算机上运行数字电路的模拟程序，能够迅速查出电路是否存在竞争的模拟程序，能够迅速查出电路是否存在竞争-冒险冒险现象。现象。另一种方法是用实验来检查电路的输出是否有因为另一种方法是用实验来检查电路的输出是否有因为竞争竞争-冒险现象而产生的尖峰脉冲。这时加到输入端冒险现象而产生的尖峰脉冲。这时加到输入端的信号波形应该包含输入变量的所有可能发生的状的信号波形应该包含输入变量的所有可能发生的状态变化。态
8、变化。只有实验检查的结果才是最终的结论。只有实验检查的结果才是最终的结论。上页上页返回返回三、消除竞争-冒险现象的方法1.接入滤波电容接入滤波电容接入滤波电容接入滤波电容2.在输出端并接一个很小的滤波电容，在输出端并接一个很小的滤波电容，在输出端并接一个很小的滤波电容，在输出端并接一个很小的滤波电容，3.电容的数值通常在几十至几百皮法的范围内。电容的数值通常在几十至几百皮法的范围内。电容的数值通常在几十至几百皮法的范围内。电容的数值通常在几十至几百皮法的范围内。4.2.2.引入选通脉冲引入选通脉冲引入选通脉冲引入选通脉冲5.3.3.修改逻辑设计修改逻辑设计修改逻辑设计修改逻辑设计6.在输出逻辑函数式中增加冗余项。在输出逻辑函数式中增加冗余项。在输出逻辑函数式中增加冗余项。在输出逻辑函数式中增加冗余项。