组合逻辑电路冒险现象.pptx

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1、信号通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，也可能有先后快慢的差异。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，称为冒险现象。在组合电路中，如果输入信号变化前、后稳定输出相同，而在转换瞬间有冒险，称为静态冒险。如果在得到最终稳定输出之前，输出发生了三次变化，即中间经历了暂态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。4.3.14.3.1冒险的概念冒险的概念第1页/共10页4.3.24.3.2静态逻辑冒险静态逻辑冒险例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

2、的输出波形。1&abcF111010000001111001abcY1Y2b12(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，在稳定状态 下 输 出 保 持 为 1。若tpd2tpd1，则在输出波形F=1中出现短暂的0，这就是静态0冒险，如图4-3-2。bbY2Y1F图4-3-2 门延迟产生冒险第2页/共10页(2)当输入信号abc由000变化到110时，在稳定状态下，输出保持为1。假设b信号滞后于a信号td时间，并忽略门的延迟，则在输出信号中也会出现静态0冒险，如图4-3-3。Y2Y1Fabtd图4-3-3 多个输入信号变化时产生冒险举例结

3、论：静态逻辑冒险仅仅发生在输入信号变化的瞬间，而在输入稳定的状态下是不会发生的。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，若tpd2tpd1，则输出信号稳定1中不会出现0毛刺。第3页/共10页发生静态冒险有两种情况：当有输入变量A和A通过不同的传输路径到输出端时，那么当输入变量A发生突变时，输出端有可能产生静态逻辑冒险。4.3.3如何判断是否存在逻辑冒险第4页/共10页当有两个或两个以上输入变量发生变化时，输出端有可能产生静态逻辑冒险。对于这种静态逻辑冒险，可以根据逻辑函数表达式来判断。若p(p2)个输入变量发生变化，如果由不变的(n-

4、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，则该p个变量发生变化时，就有可能产生静态逻辑冒险。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，是否有冒险现象发生。解写出该组合电路的逻辑函数表达式，并作出卡诺图。第5页/共10页1&cddF1110110001111000abcdY1Y2b12图4-3-5 例4-13卡诺图&cY3a3图4-3-4 例4-13逻辑电路111111011110(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

5、不是函数的乘积项或多余项，因此可能产生静态逻辑冒险。若d先于a变化，则变化路径如图中所示；反之则为路径。显然所经历的过渡状态不同，因此有静态冒险的可能。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。如图中路径、，过渡状态完全相同。32第6页/共10页在多个输入变量同时发生状态改变时，如果输入变量数目很多，很难从逻辑表达式简单地找出所有可能产生冒险的情况，可以通过计算机辅助分析，迅速地查出电路是否存在逻辑冒险现象。第7页/共10页4.3.4如何避免逻辑冒险修改逻辑设计通过F=AB

6、+AC+BC，增加多余项BC，以消除由于A变化而引起的逻辑冒险。因为当B=1、C=1时，存在F=A+A情况，由于增加了BC项，不论A如何变化，BC项始终为1，输出始终为1，输出不会出现逻辑冒险。由于BC为多余项，此方法又称为增加多余项法。1&cddFb&ca图4-3-6 增加与门消除逻辑冒险&abcb&daCf例如图4-3-6所示电路。第8页/共10页引入取样脉冲冒险现象仅仅发生在输入信号变化转换的瞬间，在稳定状态是没有冒险信号的。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，可以有效地避免各种冒险。输出加滤波电容&1F.11&F&1F&F.111FF&1图4-3-7 采用取样方法消除冒险通过滤波电容滤除输出端的毛刺信号。第9页/共10页感谢您的观看！第10页/共10页