IC693ALG391

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竞争与毛线概念
信号在组合逻辑电路内部通过连线和逻辑单元时，都有一定的延时。延时的大小与连线的长短和逻辑单元的数目有关，同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。此外，信号的高低电平转换也需要一定的过渡时间。由于存在这两方面因素，多路信号的电平值发生变化时，在信号变化的瞬间，组合逻辑的输出有先后顺序，并不是同时变化，往往会出现一些不正确的尖峰信号，这些尖峰信号称为“毛刺”，如果一个组合逻辑电路中有“毛刺”出现，就说明该电路存在“冒险”。

需要注意的是，冒险信号的脉冲宽度很小，常常只有数纳秒或数十纳秒，其频带带宽可达数百兆赫兹或更宽。在板级调试时，如果示波器的上限频率较低，会将幅度较大的毛刺显示为幅度较小的毛刺，甚至不易被察觉。这都是在实际开发中捕获毛刺应该注意的问题。

冒险按产生形式的不同可以分为静态冒险和动态冒险两大类。静态冒险是指输入有变化，而输出不应变化时产生的单个窄脉冲；动态冒险则指的是输入变化时，输出也应变化时产生的冒险。动态冒险是由静态冒险引起的，因此存在动态冒险的电路也存在静态冒险。

静态冒险根据产生条件的不同，分为功能冒险和逻辑冒险两大类。当有两个或两个以上输入信号同时产生变化时，在输出端产生毛刺，这种冒险称为功能冒险。如果只有一个变量产生变化时出现的冒险则是逻辑冒险。冒险往往会影响到逻辑电路的稳定性。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，因此判断逻辑电路中是否存在冒险以及如何避免冒险是设计人员必须要考虑的问题。

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冒险产生的原因
由于动态冒险主要是由静态冒险引起的，消除了静态冒险，动态冒险也就自然消除了，因此下面介绍静态冒险的检查和消除。
判断一个逻辑电路在某些输入信号发生变化时是否会产生冒险，首先要判断信号是否会同时变化，然后判断在信号同时变化的时候，是否会产生冒险，这可以通过逻辑函数的卡诺图或逻辑函数表达式来进行判断。

（1功能冒险的检查
功能冒险是由电路的逻辑功能引起的，只要输入信号不是按照循环码的规律变化，组合逻辑就可能产生功能冒险，且不能通过修改设计加以消除，只能通过对输出采用时钟采样来消除。

（2逻辑冒险的检查
检查电路是否产生逻辑冒险的方法有两种，即代数法和卡诺图法。
① 代数法。如果一个组合逻辑函数表达式F，在某些条件下能化简成或的形式，在A产生变化时，就可能产生静态逻辑冒险。
② 卡诺图法。在组合逻辑的卡诺图中，若存在素项圈相切，则可能会产生逻辑冒险。如图8-16 所示的卡诺图，AC 和两个素项环相切，在B = C =1时，A 由1 变为0时，将产生逻辑冒险。

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