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如何判斷電路存在的冒險以及消除冒險的幾種方法

發(fā)布時間:2024-07-11
一、代數(shù)法
在n變量的邏輯函數(shù)表達式中,給n-1個變量以特定取值(0或1)后,表達式中僅保留某個具有競爭能力的變量x,使邏輯函數(shù)表達式變成x+ 或者x· 的形式,則實現(xiàn)該表達式的電路存在冒險。
例5.3.1 已知邏輯電路圖如圖5.3.8(a)所示,判斷電路是否存在冒險,并畫出消除冒險的電路。
解:根據(jù)圖5.3.8(a)的電路圖寫出f= =ab+ c。令b=c=1時,f=a+ ,所以會產(chǎn)生0冒險。
消除冒險的方法是消除a+ 產(chǎn)生的條件,即根據(jù)包含律將f改寫為f=ab+ c+bc。令b=c=1時,f=a+ +1=1,不可能出現(xiàn)0冒險,畫出電路圖如圖5.3.8(b)所示。
二、卡諾圖法
在邏輯函數(shù)的卡諾圖中,函數(shù)的每個與項(或者或項)對應(yīng)卡諾圖上一個卡諾圈,若兩個卡諾圈相切,相切處將會發(fā)生冒險。
圖5.3.10(a)為例5.3.1中f=ab+ c的卡諾圖,圖5.3.10(b)為例5.3.2中f=(a+b)( +c)的卡諾圖。
從圖5.3.10(a)看出ab和 c兩個卡諾圖相切處b=c=1,當a變化時產(chǎn)生冒險,與代數(shù)法結(jié)論一致。從圖5.3.10(b)看出, +c和a+b兩個卡諾圈相切處b=c=0,當a發(fā)生變化時將產(chǎn)生冒險。要消除上述冒險只要在相切部分增加一個卡諾圈,即可消除相切部分的冒險。增加卡諾圈后圖5.3.10(a)的函數(shù)f=ab+ c+bc,圖5.3.10(b)的函數(shù)f=(a+b)( +c)(b+c)與代數(shù)法結(jié)論一致。實現(xiàn)的電路圖同圖5.3.8(b)和圖5.3.9(b)。
三、取樣脈沖法
一般說來,多個輸入發(fā)生狀態(tài)變化時,冒險是難以完全消除的,當組合電路的冒險影響了整個系統(tǒng)的工作時,可以用取樣的方法解決。取樣脈沖僅在輸出處于穩(wěn)定值的期間到來,以保證輸出正確的結(jié)果,如圖5.3.11所示。在沒有取樣脈沖期間,輸出端的信息是無效的。
四、輸出端加濾波電路
為了濾除毛刺,在組合電路輸出端加一積分器,rc積分器是一低通濾波器,能濾除信號中的高頻分量,而組合邏輯電路所產(chǎn)生的毛刺是一個低頻分量少而有豐富高頻分量的信號。這種信號通過低通濾波器后基本上把毛刺濾掉,能保留下消除了毛刺的較為平滑的信號,如圖5.3.12(b)所示,圖中vi為組合電路的輸出。
在使用濾波電路時要正確選擇時常數(shù)τ=rc,它要比毛刺的寬度大,大到足以吸收掉毛刺但也不能太大以免使信號形狀出現(xiàn)不能允許的畸變,一般都是通過實驗確定rc的值。
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