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模拟技术相关技术文章电路存在竞争冒险产生的原因?

1. 什么是竞争冒险?

信号在通过连线和逻辑单元时,都有一定的延时。延时的大小与连线的长短和逻辑单元的数目有关,同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。信号的高低电平转换也需要一定的过渡时间。由于存在这两方面因素,多路信号的电平值发生变化时,在信号变化的瞬间,组合逻辑的输出有先后顺序,并不是同时变化,成为“竞争”;往往导致出现一些不正确的尖峰信号,这些尖峰信号称为“毛刺”。

如果一个组合逻辑电路中有“毛刺”出现,就说明该电路存在“冒险”。冒险是由变量的竞争引起的。冒险又分为逻辑冒险和功能冒险。

简言之:在组合逻辑中,由于门的输入信号通路中经过了不同的延时,导致到达该门的时间不一致叫竞争,竞争产生冒险。

2. 竞争冒险产生的原因?

(1)根本原因:延迟

(2)详细分析:

竞争冒险的产生受到四个要素的制约,即:时间延迟、过渡时间、逻辑关系和延迟信号相位。

[1]时间延迟,即信号在传输中受路径、器件等因素影响,输入端信号间出现的时间差异

[2]过渡时间,即脉冲信号状态不会发生突变,必须经历一段极短的过渡时间

[3]逻辑关系,即逻辑函数式

[4]延迟信号相位,即延迟信号状态间的相位关系,涵盖延迟信号同相位和延迟信号反相位两个方面。 延迟信号状态变化相同的则是延迟信号同相位,反之则是反相位。

时间延迟和过渡时间要素是竞争冒险的产生原因,逻辑关系和延迟信号相位要素是竞争冒险的产生机制。由原因和机制,构成竞争冒险的产生条件。当电路满足产生条件时,则一定产生毛刺。

3. 如何判断有竞争冒险?

3.1 逻辑冒险的判断方法有两种:

1)。 代数法:

在逻辑函数表达式中,若某个变量同时以原变量和反变量两种形式出现,例如:逻辑函数在一定条件下可简化为Y=A+A反或Y=A*A反就具备了竞争条件。去掉其余变量(也就是将其余变量取固定值0或1),留下有竞争能力的变量,