前面所分析的邏輯電路，基于輸入/輸出都是在穩定的邏輯電平下進行的，沒有考慮動態變化狀態。實際上，輸入信號有變化，或者某個變量通過兩條以上路經到達輸出端。由于路經不同，到達的時間就有先有后，這一現象叫做競爭。一、競爭和冒險例：一個由兩級或非門組成的組合電路。假設：B=0,☆理想情況下：A無論如何變化，F≡0。☆實際情況下：輸入信號每通過一級門電路都需要一定的延遲時間tpd。畫出考慮延遲時間的輸入/輸出波形圖。當：A由1→0,0考慮G1門延遲時間當A由1變為0時，由于考慮了G1門的延遲時間，在G2門的2個輸入端出現了均為0的短暫時刻，使G2門輸出產生了不應有的窄脈沖，這個窄脈沖稱為毛刺。第三節組合電路的競爭和冒險≥1≥10組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第1頁!從波形上可以分為：☆靜態冒險☆動態冒險☆靜態冒險：輸入信號變化前、后，輸出的穩態值是一樣的，只有輸入信號發生變化時，輸出產生毛刺。☆動態冒險:輸入信號變化前、后，輸出的穩態值是不一樣的，并在邊沿處產生毛刺。1100動態冒險往往是由靜態冒險造成的。☆引起冒險的原因可分為：函數冒險和功能冒險。二、冒險類型001011組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第2頁!在穩態條件下：在動態條件下：

A由1→0,早于B由0→1的變化，即A先到達或門輸入端并與變化前的B相加，經或門傳輸延遲時間tpd后，到達F，使F=0。輸出出現偏1冒險。☆這種冒險通過改變電路結構是不能消除的，避免冒險的方法是，同一時刻只允許單個輸入變量變化。1、函數冒險≥1011101組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第3頁!代數法：卡諾圖法：取樣脈沖法輸出端加濾波電路1、代數法：在n變量的邏輯表達式中，給n-1個變量以特定取值（0,1),表達式僅保留某個具有競爭能力的變量X,使邏輯表達式變成則實現該表達式的邏輯電路存在冒險。三、冒險的判別和消除組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第4頁!≥1≥1≥11ABCF令B=C=0會產生1冒險消除冒險的方法：消除冒險的方法就是消除產生的條件。根據包含律可以寫出：令B=C=0輸出F≡0,不可能出現1冒險。例2：已知電路圖，判斷電路是否存在冒險，并畫出消除冒險的電路。≥1≥1≥11ABCF≥1組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第5頁!

多個輸入發生狀態變化時，冒險是難以消除的。當組合電路的冒險影響了整個系統的工作時，可以采用取樣脈沖的方法加以解決。☆先判斷組合電路有無冒險產生，若有冒險加取樣脈沖與組合電路相與。☆取樣脈沖僅在輸出門處于穩定值期間到來，保證輸出結果正確，在取樣脈沖周期之外，輸出信息無效。☆取樣脈沖法目的是避開冒險。3、取樣脈沖法：&&&1ABCF&組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第6頁!本章小結1．常用的中規模組合邏輯器件包括編碼器、譯碼器、數據選擇器、數值比較器、加法器等。2．上述組合邏輯器件除了具有其基本功能外，還可用來設計組合邏輯電路。應用中規模組合邏輯器件進行組合邏輯電路設計的一般原則是：使用MSI芯片的個數和品種型號最少，芯片之間的連線最少3．用MSI芯片設計組合邏輯電路最簡單和最常用的方法是，用數據選擇器設計多輸入、單輸出的邏輯函數；用二進制譯碼器設計多輸入、多輸出的邏輯函數。

組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第7頁!1&1&&=1=1組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第8頁!0123BIN/OCT(1)12EN0123BIN/OCT(2)12EN&S1ABC&CO組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第9頁!（1)8421BCD轉換為余三碼輸入8421BCD碼B3B2B1B00000000100100011010001010110011110001001輸出余三碼A3A2A1A0001101000101011001111000100110101011110015.用雙4選1數據選擇器實現代碼轉換XX10XX101X101X00XX01XX011X010X10XX00XX110X001X11XX11XX000X001X11組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第10頁!A3片輸入：A2片輸入：A1片輸入：A0片輸入：用四片4選1數據選擇器實現0123ENY01MUX(3)0123ENY01MUX(2)0123ENY01MUX(1)0123ENY01MUX(0)=1&≥1組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第11頁!20選1可用5片4選1和1片3-8譯碼器組成。32選1可用8片4選1和1片3-8譯碼器組成。/STA1A0Y1XX0000D0001D1010D2011D3A2A1A0/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y7000011111110011011111101011011111011111011111001111011110111111011110111111011111111111019.用4選1數據選擇器和3-8譯碼器組成20選1數據選擇器和32選1數據選擇器。組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第12頁!16選1需要4位地址碼A3,A2,A1,A0。高2位地址A3,A2產生雙4選1的選通信號。低2位地址A1,A0作為雙4選1的地址碼。A3A2/ST1/ST2/ST3/ST400011101101110110111111024.試用兩片雙4選1數據選擇器接成一個16選1數據選擇器，連接時允許附加必要的門電路。組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第13頁!練習題：1、已知F(ABCD)=∑(0,2,8,10,11,14,15),要求在輸入只有原變量的條件下，用最少或非門實現，并畫出邏輯電路圖。2、設計一位全加器。要求用2-4譯碼器及與非門實現，并畫出邏輯電路圖。3、分析電路：☆寫出電路的輸出函數F1,F2的邏輯表達式，結果用最小項之和的形式∑m來表示。☆若要用74138實現四變量函數Y(ABCD)=∑m(0,5,8,15)芯片如何連接，畫出其電路圖。組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第14頁!ABC000111100111100000當ABC從010→111時：由F的卡諾圖可知，在穩定情況下，F(0,1,0)=1F(1,1,1)=1如果A,C兩個輸入信號發生變化：若：C先由0→1,其路經010→011→111。F(0,1,0)=1F(0,1,1)=0F(1,1,1)=1產生偏1冒險。110若：A先由0→1,其路經010→110→111。F(0,1,0)=1F(1,1,0)=1F(1,1,1)=1不會產生冒險。由以上分析可知：當有兩個或兩個以上的輸入信號發生變化時，由于可能經過的路經不同而產生的靜態冒險稱為功能冒險。2、功能冒險&&≥1組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第15頁!根據邏輯電路圖寫出表達式。令B=C=1A具有兩條路經到達輸出端，所以A變量為具有競爭能力的變量。會產生0冒險。產生偏1冒險，即0冒險。消除冒險的方法：消除冒險的方法就是消除產生的條件。根據包含律可以寫出：令B=C=1輸出F≡1,不可能出現0冒險。從本例看出：最簡和最佳是一對矛盾兩個方面。例1：已知電路圖，判斷電路是否存在冒險，并畫出消除冒險的電路。&&&1ABCF&&&1ABCF&組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第16頁!在卡諾圖中，函數的每一個與項（或項）對應一個合并圈，若兩個合并圈相切，相切之處會出現冒險。相切處：B=C=1相切處：B=C=0令B=C=1產生0冒險☆消除冒險的方法：在相切處增加一個合并圈BC。令B=C=0產生1冒險☆消除冒險的方法：在相切處增加一個合并圈B+C。?卡諾圖法和代數法分析方法完全一樣。2、卡諾圖法：組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第17頁!RC積分電路，是一階低通濾波器，能濾除信號中高頻分量，毛刺就是一個高頻分量，加濾波電路能有效消除毛刺。本章重點掌握：全加器、譯碼器、數據選擇器。小規模集成電路要會分析，會設計。中規模集成電路：要求看懂功能表，熟練應用集成電路。4、輸出端加濾波電容：RCViVoViVo組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第18頁!習題五7.設計一位二進制數全減電路解：首先列出全減器真值表ABCISCO000001010011100101110111SCO用與非門和異或門實現要求用2-4譯碼器及與門實現最后畫出用與非門和異或門實現的全減器邏輯電路圖。組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第19頁!ABCISCO0000000111010110110110010101001100011111最后畫出用2-4譯碼器實現的一位二進制全減器。用2-4譯碼器及與門實現組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第20頁!（1)8421BCD碼轉換為余三碼（2)將余三碼轉換為8421BCD碼加數余三碼A3A2A1A00011010001010110011110001001101010111100被加數B3B2B1B0輸出8421BCD碼F3F2F1F000000001001000110100010101100111100010018421BCD嗎＝余三碼－0011（－0011)補＝1100+1=1101110111011101110111011101110111011101110114.用并行4位全加器實現下列代碼轉換組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第21頁!同理可以得出A2片輸入為：A1片輸入為：A0片輸入為：XX10XX101X101X00XX01XX011X010X10XX00XX110X001X11XX11XX000X001X11組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第22頁!用雙4選1數據選擇器實現A3片輸入：A2片輸入：A1片輸入：A0片輸入：B3B210EN30123EN20123MUXY2Y3102EN00123EN1013MUXY1Y0≥1&=1組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第23頁!&≥1用5片4選1和1片3-8譯碼器組成的20選1數據選擇器。組合電路的競爭和冒險共26頁，您現在瀏覽的是第24頁!A0A101EN2012