Лекция 9. Влияние эффекта «состязаний» или «гонок» на работу триггеров

Влияние эффекта «состязаний» или «гонок» на работу триггеров.

Явление неодновременности изменения выходных сигналов логических элементов при одновременном изменении их входных сигналов называют состязанием ЛЭ. Состязание, приводящее к возникновению ложных коротких импульсов называют критическим.

Если в комбинационных схемах учитывать время переходного процесса и снимать результат только по окончании переходных процессов, то на достоверности результата эффект состязаний не отражается. Наличие же ложных импульсов может существенно изменить работу автоматов. Поэтому при формировании управляющих сигналов в автоматах одним из основных требований является исключение критических состязаний.

Пример возникновения ложных импульсов при формировании сигнала для идеального случая синхронного изменения сигналов (см. а) и при возникновении небольшого смещения их, вызванного задержкой на реальных элементах (см. б)

При разработке устройств, свободных от критических состязаний, необходимо стремиться к тому, чтобы в каждый момент времени возможно было изменение только одного входного сигнала. При минимизации логических функций с помощью матриц Карно для исключения критических состязаний необходимо, чтобы все соседние единичные клетки покрывались хотя бы одним общим кубом. Пример, при единичных значениях х1, х2 и изменении х3 из за разного времени перехода сигнала с 0 в 1 и с 1 в 0 (для ТТЛ первое больше второго) имеем на каждое изменение х3 ложный импульс (см. рис.). По диаграмме Вейча объединяя все соседние единицы, получаем . При единичных х1 и х2 получаем и импульсы отсутствуют.

Возникновение ложных импульсов проверяют путем событийного моделирования работы устройства. При таком моделировании задают время задержки перехода выхода ИС из нулевого в единичное состояние и из единичного в нулевое в соответствии с паспортными данными ИС и моделируют изменение выходного сигнала при изменении входных по логическим функциям с учетом времени задержки изменения состояния выходов элементов.

Q+	L	D	Q

Дата добавления: 2014-01-03