数电组合逻辑电路应用举例、竞争冒险

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1、第十一讲3.7组合逻辑电路应用举例3.8组合逻辑电路的竞争－冒险现象第十二讲组合逻辑电路应用举例、竞争冒险课题：组合逻辑电路应用举例、竞争冒险课时安排：2重点：组合逻辑电路应用分析举例、设计举例、加法器电路多样性讨论难点：组合逻辑电路综合设计举例、加法器电路多样性讨论教学目标：组合逻辑电路应用电路分析举例、应用电路设计举例、加法器电路多样性讨论，掌握组合电路综合设计方法和设计结果的多样性；了解竞争冒险的含义及消除竞争冒险的方法教学过程：一、组合电路应用举例及实现的多样性1、奇偶发生器/校验器在数据传输中的应用2、简易交通信号灯控制电路3、全加器电路实现形式的多样性讨论二、组合电路的竞争冒险1

2、、竞争冒险的概念及其产生原理，判别2、消除竞争冒险的方法3.7.1奇偶发生器/校验器在数据传输中的应用对于一个任意的多位数码组，一个奇偶校验位附加到多位数码组中，使得这组数码中1的个数总保持偶数或者奇数。奇偶校验：一个偶校验位使得1的总数保持偶数，而奇校验位使得1的总数为奇数校验位数据位010010111100101110010010111100101101校验位数据位奇校验位偶校验位3.7组合逻辑电路应用举例图74LS280是9位奇偶发生器/校验器可以对一个9位代码（8位数据位和一位校验位）进行奇校验或者偶校验。或者对一个9位代码产生一个校验位。当输入I0~I8中有偶数个1时，∑O偶数输出

3、端为高电平"1"，∑J奇数输出端为低电平"0"；当输入I0~I8中有奇数个1时，∑O偶数输出端位低电平"0"，∑J奇数输出端为高电平"1"。简单的数据传输系统的原理图分析：发送方：偶校验74LS151：并——串转换74LS138：数据分配器（串——并转换）如何改变电路的连接形式，实现同样的功能。3.7.2简易交通信号灯控制电路交通信号灯定周期控制时间分配由图可见:最小分辨时间为5秒，一个周期为80秒。如果以5秒为单位，可以把一个周期分为16种状态组合。交通信号灯输出控制真值表用四位二进制数S3S2S1S0表示，主干道绿、黄、红灯分别用MG、MY、MR表示，支干道绿、黄、红灯分别用BG、BY、

4、BR表示，关系表如下：交通信号灯定周期控制组合逻辑电路图3.7.3全加器电路实现形式的多样性讨论1.采用反相器和与或门实现2.采用2输入门电路实现方法一：方法二：方法三：3.采用74LS138译码器实现74LS138的通式为当：时令：则：4.采用数据选择器实现还可以用其它两种电路：再取反得：5.采用反函数取非的方式设计全加器作业：仿照全加器的实现方法，试分别完成全减器、3输入判奇电路的多种电路实现。单数学号：完成全减器、双学号：完成3输入判奇电路完成之后单、双学号交换结果，相互改正1、由于竞争而产生的尖峰脉冲2、同一输入变量经不同途径到达输出门的情况（m、n均为正整数）3、消除竞争－冒险现象

5、的几种方法（a）电路接法（b）电压波形4、用增加冗余项消除竞争－冒险3.4组合逻辑电路中的竞争－冒险现象由于竞争而产生尖峰脉冲组合逻辑电路中，若某个变量通过两条以上途径到达输出諯，由于每条路径上的延迟时间不同，到达终点在时间就有先后，这一现象称为竞争。由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象叫做竞争—冒险。一、组合逻辑电路的竞争—冒险现象ABY&ABYABY毛刺,属噪声无噪声当某个变量发生变化,出现竞争时，在输出端出现不应有的尖脉冲，这种情况称为“冒险”。冒险1）“0”型冒险（A+A型冒险）•A&&AAFtpd•AF&&1）“0”型冒险（A+A型冒险）2）“1”型冒险•A&≥1FAAFt

6、pd二、冒险现象的判别1.代数法当变量同时以原变量和反变量的形式出现在函数式中时，该变量就具备了竞争条件。只要输出端的逻辑函数在一定条件下能简化为：；则可判断存在竞争—冒险例：判断下列函数是否存在冒险现象。BCF00A+A01A10A11A0型冒险ABF00001010111CBCF00A•A01A10A1111型冒险01111001BCA0100011110相切存在冒险11000110BCA0100011110只要有两个卡诺圈相切，则该电路必存在冒险现象。2.卡诺图法例：试判断下图两个电路的输出是否有竞争—冒险现象。(已知任何瞬间输入变量只可能有一个改变状态)。当B=Ｃ=１时当Ａ＝Ｃ=0时

7、以上的方法具有一定的局限性，当输入变量的个数增加时，就难于从中简单地找出所有产生竞争—冒险的情况了。解决的方法：1.利用计算机辅助分析的手段。2.实验的方法。三.消除竞争冒险的方法目的：在输入信号发生竞争时间内，把可能产生干扰的门封住。•AF&&P1.引入封锁脉冲AAP“1”F缺点：封锁脉冲的宽度和作用时间要求严格2.修改设计，增加多余项目的：使F再也不能化为A+A或A•A的形式，故不存在冒险。0110110