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竞争与冒险1

已有 1388 次阅读| 2018-5-19 00:01 |系统分类:芯片设计

竞争与冒险

在组合逻辑电路中，某个输入变量通过两条或两条以上的途径传到输出端，由于每条途径延迟时间不同，

到达输出门的时间就有先有后，这种现象称为竞争。

同一信号经过不同路径所需时间不同正是竞争产生的原因，

如果没有传输及门延时，就没有逻辑冒险了，那么(~A)A = 0就没有毛刺了

但是 F = AB 完全按照真值表，A与B几乎同时变化的话，还是会有毛刺的

表达式出现L = (~A)A （偏0冒险）或者 L = (~A) + A ，（偏1冒险）则称出现A冒险，其他信号取特定稳定值时（比如B=1,C=0）

解决办法：a.消除互补项，（通过增加冗余）或者根据卡诺图，出现相切的圈，增加圈使其相交即可

b.输出端加滤波电容

c.加选通控制，使得输出在输入稳定后才有效

F = AB + (~A)C，当B = C = 1时，可改写为 F = (~A) + A，为1冒险，可以加上1电平，故可以加BC项，且不会影响逻辑

F = AB + (~A)C + BC

F = (A + B)((~A) + C)，当B = C = 0时， F = (~A)A ，为0冒险，可以乘上（B + C），不会改变其逻辑

F = (A + B)((~A) + C)(B + C)

L = A(~C) + (~A)B + (~A)C

上述L,不会出现B冒险和C冒险

功能冒险的判断：功能冒险是当多个输入信号同时变化的瞬间，由于变化快慢不同而引起的冒险。

F=AC+(~B)C中，当ABC：000 -> 001 -> 011 则F:0 -> 1 -> 0 （偏0冒险）

F = A + B 当AB 01 ->00 ->10

竞争冒险的危害：使对脉冲敏感的系统出现误动作，如时钟端口、清零和置位端口对毛刺信号十分敏感，

任何一点毛刺都可能会使系统出错

但是D触发器对毛刺不敏感，除非毛刺出现在时钟上升沿，且满足建立时间和保持时间才会影响系统

通常毛刺都比较短几ns，一般不满足建立时间和保持时间才会影响系统

故用D触发器读取组合逻辑的输出信号，可以大大减少毛刺，类似于将异步电路转化为同步电路