《第五节时序逻辑电路中的竞争-冒险现象.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第五节时序逻辑电路中的竞争-冒险现象.ppt(9页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象 第五节第五节 时序逻辑电路中的竞争时序逻辑电路中的竞争- -冒冒 险现象险现象 vv 竞争竞争- -冒险现象的成因冒险现象的成因 vv 消除竞争消除竞争- -冒险现象的方法冒险现象的方法 下页下页 总目录总目录推出推出 1 第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象 一、竞争-冒险现象的成因 返回返回下页下页上页上页 因为时序逻辑电路通常都包含组合逻辑电路和存储因为时序逻辑电路通常都包含组合逻辑电路和存储 电路两个部分,所以它的竞争电路两个部分,所以它的竞争- -冒险现象也包含两冒险现象也包含两 个方面。个方面。 一方面是其中的组合逻辑电路部分可能发生的竞
2、争-冒险现象。 另一方面是存储电路(或者说是触发器)工作过 程中发生的竞争-冒险现象。 为了保证触发器可靠地翻转,输入信号和时钟信 号在时间配合上应满足一定的要求。然而当输入 信号和时钟信号同时改变,而且途径不同路径到 达同一触发器时,便产生了竞争。 2 第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象 竞争的结果有可能导致触发器误动作,这种现象称竞争的结果有可能导致触发器误动作,这种现象称 为存储电路(或触发器)的竞争为存储电路(或触发器)的竞争- -冒险现象。冒险现象。 下页下页返回返回上页上页 11 说明时序电路竞争-冒险现象的例子 图示八进制异步计数器电路中,就存在着这种存 储电路的竞争-冒险现
3、象。 3 第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象 下页下页返回返回上页上页 11 由于CLK3取自Q1,而J3=K3=Q2,FF2的时钟信号又取 自Q1,因而当FF1由0变成1时FF3的输入信号和时钟 电平同时改变,导致了竞争-冒险现象的发生。 如果Q1从0变成1时Q2的变化首先完成, CLK3的上 升沿随后才到,那么在CLK3 =1的全部时间里J3和 K3的状态将始终不变,可以根据CLK3下降沿到达 时Q2的状态决定FF3是否该翻转。 此时电路是一个八进制计数器。 4 第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象 下页下页返回返回上页上页 11 反之,如果Q1从0变成1时CLK3的上升沿首先到达,
4、 而Q2的变化在后,则CLK3 =1的全部时间里J3和K3的 状态可能发生变化,这就不能简单地凭CLK3下降沿 到达时Q2的状态来决定Q3的次态了。 电路就不按八进制计数循环工作了。 倘若在设计时无法确切知道CLK3和Q2哪一个先改变 状态,那么也就不能确定电路状态转换的规律。 5 第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象 下页下页返回返回上页上页 11 为了确保CLK3的上升沿在Q2的新状态稳定建立之后 才到达FF3 ,可以在Q1到CLK3 的传输通道上增加延 迟环节, G1和G2就是作延迟环节用的。 只要G1和G2的传输延迟时间足够长,一定能使Q2的 变化先于CLK3的变化,保证电路按八进制
5、计数循环 正常工作。 6 第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象 下页下页返回返回上页上页 一般认为存储电路的竞争一般认为存储电路的竞争- -冒险现象仅发生在异步时冒险现象仅发生在异步时 序电路中序电路中。 在有些规模较大的同步时序电路中,由于每个门的在有些规模较大的同步时序电路中,由于每个门的 带负载能力有限,所以经常是先用一个时钟信号同带负载能力有限,所以经常是先用一个时钟信号同 时驱动几个门电路,然后再由这几个门电路分别去时驱动几个门电路,然后再由这几个门电路分别去 驱动若干个触发器。驱动若干个触发器。 由于每个门的传输时间不同,严格地讲系统已不是 真正的同步时序电路了,故仍有可能发生存储器电 路的竞争-冒险现象。 7 第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象 下页下页返回返回上页上页 移位寄存器中时钟偏移现象移位寄存器中时钟偏移现象 输入输入 电路图 时钟信号波形 时钟信号偏移有 可能造成移位寄 存器的误动作。 8 第五节 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象 返回返回 二、防止移位寄存器错移的方法 接入反相器作延迟环节 接入延迟电容 上页上页 9
链接地址:https://www.31doc.com/p-2625646.html