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组合逻辑电路消除竞争冒险的方法题目解析

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发表于 2020-3-28 09:01:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

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题目:
组合逻辑电路消除竞争冒险的方法有(       )。
A 在输出端接入滤波电容         
B 后级加缓冲电路      
C 屏蔽输入信号的尖峰干扰      
D 前级加电阻

正确答案为:A

解析:
本题考察数字电路中对组合逻辑电路中竞争冒险的认识
如下图所示,在组合逻辑电路中我们将门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变(一个从1变为0,另一个从0变为1)的现象称为竞争。由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象就称为竞争-冒险。通俗的理解就是组合逻辑电路中会在两个输入变化的地方产生干扰即毛刺,电路中的毛刺是我们不希望产生的,会使我们设计的电路产生不稳定因素,非常危险。
微信图片_20200328085405.png

接下来我们还要知道如何分析一个电路中是否存在竞争-冒险现象。在输入变量每次只有一个改变状态的简单情况下,可以通过逻辑函数式判断组合逻辑是否存在竞争-冒险现象。如果输出端电路的两个输入信号A和A’是输入变量A经过两个不同的传输途径而来的,那么的那个输入变量A的状态发生突变时输出端便有可能产生尖峰脉冲。因此,只要输出端的逻辑函数在一定条件下化简成Y = A+ A' 或Y = A* A' 则可判定存在竞争-冒险现象。
那么如何消除竞争-冒险现象呢?

其主要的方法有如下三种:

1)输出端接入滤波电容
下面的电路中D = AB + A'C,当B = C = 1时,D = A + A' 所以输出会产生竞争-冒险现象。
1.png
2)引入选通脉冲或使用时序逻辑电路
2.png
3)修改逻辑设计,增加冗余项
我们从从布尔方程式的角度进行逻辑优化,将原逻辑表达式D = AB + A'C,添加冗余逻辑后变为D = AB + A'C + BC,这样当B = C = 1时就不会产生竞争-冒险现象。
由上面的分析知后级增加缓冲器并不会滤除竞争-冒险产生的毛刺,所以B项错误。由于逻辑门的延迟作用,竞争冒-险现象主要由两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变所生的,而不是由输入信号的尖峰干扰所导致的,所以屏蔽输入信号的尖峰干扰和前级加电阻并不可以消除经过组合逻辑后输出的毛刺,所以C项和D项也错误。  

综上所述,本题答案选A 在输出端接入滤波电容





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