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1、电位异步时序电路的冒险现象第32卷第4期Vo1.32No.4河南职业技术师范学院2004年12月JournalofHenanVocation—TechnicalTeachersCollegeDec.2004电位异步时序电路的冒险现象冼志妙,李廷洪(肇庆学院电子信息工程系,广东肇庆526061)摘要:时序逻辑电路中的竞争冒险是电路设计中必须考虑到的重要方面.本文在分析电位异步时序电路模型,电位异步时序电路的竞争冒险后,提出了电位异步时序电路冒险的分析判断方法和冒险现象的避免方案.关键词:异步时序电路;逻辑电路
2、;竞争冒险中图分类号:TP302.2文献标识码:A文章编号:1003—482X(2004)04—0134—02TheRiskyPhenomenonoftheElectricPotentialSequen-tialAsvnchronOusCircuitXIANZhi—rniao,eta1.(ZhaoqingUniversity,Zhaoqing.Guang—Dong,526061,China)Abstract:thecompeteandRiskintheSequen—timlogicCircuitisquit
3、eimportantsidewhende——signinglogicCircuit.afterintroducingthemodelofElectricPotentialasynchronoussequentialcir—cuitandthecompeteandRisky,itbringsforwardanalysiswayandsolutiontheRiskyPhe—nomenonab6utElectricPotentialasynchronoussequentialcircuitKeywords:asy
4、nchronoussequentialcircuit,logiccircuit,competeandrisky时序逻辑电路简称时序电路,是一种与时序有关的逻辑电路,由于在电路的内部有记忆元件,能记忆与过去输入信号有关的信号或电路的过去输出状态,所以它的输出不仅取决于电路当时的输入,还与电路过去的输入有关.时序电路分为两类:同步时序电路和异步时序电路.同步时序电路有一个公共的时钟脉冲信号,电路中各记忆元件受它统一控制:只有在该时钟信号到来时,电路状态才可能发生变化.异步时序电路没有统一的时钟脉冲信号作为状态变
5、化的控制信号,且电路状态的变化是由外部的输入信号的变化直接引起的.异步时序电路的外部输入信号有两种形式:脉冲信号和电位信号.输入信号为电平信号的异步时序电路称为电位异步时序电路,同其他逻辑电路一样,电位异步时序电路中可能出现竞争与险象,而且有其特有的一种险象.称之为收稿日期:2004—05～26.作者简介:冼志妙(1967一),女,实验师.冒险,冒险对电路的稳定工作有很大影响.1电位异步时序电路电位异步时序电路即其输入的信号为电平信号,电路中的记忆元件一般采用带反馈的门电路或触发器,电路的结构如图l所示.图
6、中反馈回路的延迟At.是电路正常工作所必需的,它不是特地接上的延迟元件.一般说采,输入信号x和内部信号Y在通过组合网络时,组合电路中门电路实际存在的延迟即图中的At..称Y为激励信号,Y为二次信号.此系统可用一组方程式描述为:Z—f(x,Y)Y:f(x,y)Y—Y从结构图可以看出当外部信号x没有变化时,延时元件两端的状态是一致的,即Y.:Y.,此时电路处于稳态;当X发生变化时,输出Z和激励状态Y将跟着发生变化,而Y的变化经过延时At形成二次状态Y,Y反馈到组合网络的输入端,Y又会影响到z和Y的进一步变化,这
7、是一个循环过程,这一过程一直进行到激励状态Y等于二次状态Y为止,在循环过程终止之前,电路处于不稳定状态(即y≠Y.),循环过程终止后,电路进入到一个新的稳定状态(y,一Yj》.XlylZlYl图l电位异步时序电路结构图在电位异步时序电路中,输入信号的变化直接引起状态的变化.为了使电位异步时序电路能可靠地工作且电路状态的转换可以预测,对其输入信号做了限制:(1)不允许两个或两个以上的输入电平同时发生变化:(2)在输入电平的第一次跳变引起的循环结束后,才允许输入电平的第二次跳变.2电位异步时序电路的冒险冒险是电
8、位异步时序电路所特有的险象.因为在电位异步时序电路中,有时需要应用同一个输入变量的两种形式:原变量和反变量.而反变量通常由原变量通过反相器得到的,所以原变量和反变量不可能在任何时刻都满足其互补的关系.如当原变量X由0上升跳变到l时,反变量X的输入第4期冼志妙等:电位异步时序电路的冒险现象135可能经过一段延时后才能从1跳变到0.若输入原变量x已引起电路的激励状态(Y)和二次状态(y)的变化,而输入的反变量X的变化
