实际上,信号通过连线及集成门都有一定的延迟时间,也可能有前后快慢的差异。由于从输入到输出的过程中,不同通路上门的级数不同,或者门电路平均延迟时间的差异,使信号从输入经不同通路传输到输出级的时间不同。受到上面因素的影响后,可能在输入信号变化的瞬间,在输入端出现一些不正确的尖峰信号输出,通常把这种现象称为竞争冒险。
1、产生竞争冒险的原因 首先来分析图1所示电路的工作情况,以建立竞争冒险的概念。在图1(a)中,与门G2的输入是A和A两个互补信号。由于G1的延迟,A的下降沿要滞后于A的上升沿,因此在很短的时间间隔内,G2的两个输入端都会出现高电平,致使它的输出出现一个高电平脉冲(它是按逻辑设计要求不应出现的干扰脉冲),如图1(b)所示。与门G2的2个输入信号分别由G1和A端的两个路径在不同的时刻到达的现象,通常称为竞争,由此而产生输出干扰脉冲的现象称为冒险。
(a)逻辑电路 (b)工作波形 图1 产生正跳变脉冲的竞争冒险 下面进一步分析组合逻辑电路产生竞争冒险的原因。设有一个逻辑电路如图2(a)所示,其工作波形如图2(b)所示。它的输出逻辑表达式为L=AC+BC。由此式可知,当A和B都为1时,L=1,与C的状态无关。但是,由图2(b)可以看出,在C由1变0时,C由0变1有一延迟时间,在这个时间间隔内,G0和G3的输出AC 和BC 同时为0,而使输出出现一负跳变的窄脉冲,即冒险现象。这是产生竞争冒险的原因之一。由以上分析可知,当电路中存在由反相器产生的互补信号,且在互补信号的状态发生变化时可能出现冒险现象。
图2 产生负跳变脉冲的竞争冒险 (a)逻辑电路 (b)工作波形
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GMT+8, 2023-5-28 03:27