項(xiàng)目十二——競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)（第9講）項(xiàng)目12

競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)（第9講）

內(nèi)容：競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)的基本概念、類型及分析和消除方法。學(xué)習(xí)要求：

目的：了解競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)的基本概念和類型，掌握其分析和消除方法。重點(diǎn)：競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)的類型、分析和消除方法。難點(diǎn)：競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)的類型、分析和消除方法。1.競(jìng)爭(zhēng)－冒險(xiǎn)現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因前面討論組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)時(shí)，都是在輸入、輸出處于穩(wěn)定的邏輯電平下進(jìn)行的。沒(méi)有考慮信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線和邏輯門的傳輸延遲時(shí)間。然而在實(shí)際中，信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線和門電路時(shí)，都存在時(shí)間延遲，信號(hào)發(fā)生變化時(shí)也有一定的上升或下降時(shí)間。因此，同一個(gè)門的一組輸入信號(hào)，由于它們?cè)诖饲巴ㄟ^(guò)不同數(shù)目的門經(jīng)過(guò)不同長(zhǎng)度導(dǎo)線的傳輸，到達(dá)門輸入端的時(shí)間會(huì)有先有后，這種現(xiàn)象稱為競(jìng)爭(zhēng)。組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)－冒險(xiǎn)現(xiàn)象

競(jìng)爭(zhēng)可能導(dǎo)致輸出端產(chǎn)生不應(yīng)有的尖峰干擾脈沖。例如下圖所示電中，得到理想情況下的波形應(yīng)為一條水平直線（全為高電平）。

如考慮反相器的平均傳輸延遲時(shí)間，則波形發(fā)生變化。可見(jiàn)，或門的兩個(gè)輸入信號(hào)由于傳輸路徑不同，到達(dá)時(shí)比A延遲了一個(gè)tpd。因此，使或門輸出端出現(xiàn)了很窄的負(fù)脈沖。這個(gè)負(fù)尖峰脈沖是不應(yīng)出現(xiàn)的，它的出現(xiàn)可能導(dǎo)致負(fù)載電路的錯(cuò)誤動(dòng)作。這種現(xiàn)象稱為競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，即由于競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致電路輸出產(chǎn)生不應(yīng)有的尖峰干擾脈沖的現(xiàn)象。應(yīng)當(dāng)指出的是：有競(jìng)爭(zhēng)時(shí)不一定都會(huì)產(chǎn)生尖峰脈沖即冒險(xiǎn)。由上分析可看出：在組合邏輯電路中，當(dāng)一個(gè)門電路輸入兩個(gè)同時(shí)向相反方向變化的互補(bǔ)信號(hào)時(shí)，則在輸出端可能會(huì)產(chǎn)生不應(yīng)有的尖峰干擾脈沖。這是產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的主要原因。一個(gè)變量以原變量和反變量出現(xiàn)在邏輯函數(shù)F中時(shí)，則該變量是具有競(jìng)爭(zhēng)條件的變量。如果消去其他變量（令其他變量為0或1），留下具有競(jìng)爭(zhēng)條件的變量，①若函數(shù)出現(xiàn)則產(chǎn)生負(fù)的尖峰脈沖的冒險(xiǎn)現(xiàn)象，－－“0”型冒險(xiǎn)；②若函數(shù)出現(xiàn)則產(chǎn)生正的尖峰脈沖的冒險(xiǎn)現(xiàn)象，－－“1”型冒險(xiǎn)。

2競(jìng)爭(zhēng)－冒險(xiǎn)現(xiàn)象的檢查方法1)代數(shù)識(shí)別法例：用代數(shù)識(shí)別法檢查競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象。解：A是具有競(jìng)爭(zhēng)條件的變量。

如果兩卡諾圈相切，而相切處又未被其它卡諾圈包圍，則可能發(fā)生冒險(xiǎn)現(xiàn)象。如圖，圖上兩卡諾圈相切，當(dāng)輸入變量ABC由011變?yōu)?11時(shí)，Y從一個(gè)卡諾圈進(jìn)入另一個(gè)卡諾圈，若把圈外函數(shù)值視為0，則函數(shù)值可能按

1-0-1

變化，從而出現(xiàn)毛刺。2)卡諾圖識(shí)別法ABC0100011110Y1111

毛刺很窄，因此常在輸出端對(duì)地并接濾波電容C，或在本級(jí)輸出端與下級(jí)輸入端之間，串接一個(gè)積分電路，可將尖峰脈沖消除。但C或R、C的引入會(huì)使輸出波形邊沿變斜，故參數(shù)要選擇合適，一般由實(shí)驗(yàn)確定。

3.競(jìng)爭(zhēng)－冒險(xiǎn)現(xiàn)象的消除1)接入濾波電容法加濾波電路排除冒險(xiǎn)

毛刺僅發(fā)生在輸入信號(hào)變化的瞬間，因此在這段時(shí)間內(nèi)先將門封鎖，待電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，再加選通脈沖使輸出門電路開(kāi)門。這樣可以抑制尖峰脈沖的輸出。該方法簡(jiǎn)單易行，但選通信號(hào)的作用時(shí)間和極性等一定要合適。2)引入選通脈沖法利用選通脈沖克服冒險(xiǎn)選通脈沖1ABCL&D111ALD選通脈沖B=C=1

只要在其卡諾圖上兩卡諾圈相切處加一個(gè)卡諾圈，即