Пример 2.10

Быстродействие.

Реальные элементы обладают конечным быстродействием, которое определяется распространением сигнала через этот элемент. Быстродействие схемы определяется временем распространения сигнала по самой длинной цепочке элементов схемы и равняется сумме задержек. Из-за задержек в элементах при одновременном изменении переменных на входе комбинационной схемы, изменение сигналов на выходах отдельных элементов происходит не одновременно. Это может привести к появлению кратковременных ложных значений выходных сигналов в комбинационной схеме.

_

F(a,b,c) = a b + a c; Временные диаграммы:

Реализация данной функции: b, c

t

&   τ₃₁

a

α1 t

b

f τ₃₁ t

t

_ τ₃₁

&   τ₃₂

a t

α2 f

c t

ложное значение

где τ₃₁ и τ₃₂ время задержки на первом и втором элементе, причём τ₃₁ < τ₃₂. При переходе от набора <a,b,c>=<1,1,1> к набору <0,1,1> из-за разных задержек в элементах, на выходе возникает ложное значение f(a,b,c)=0 вместо f=1.

Неодновременные изменения выходных сигналов логических элементов при одновременном изменении сигналов на их входах называется состязаниями логических элементов. Состязания называются критическими, если они приводят к появлению ложных значений выходных сигналов, и не критическими – в противном случае. Для борьбы с состязаниями, необходимо в диаграммах Карно склеивать все соседние единицы. Например, если для выше приведённых функций добавить конъюнкцию bc, выполнив операцию склеивания всех соседних единиц (смотри диаграмму Карно функции на рис. 2.21.), то ложный сигнал f=0 на выходе исчезнет. Таким образом, реализация F= a b + c + b c; позволяет устранить критические состязания, происходящие из-за изменения переменной а.

F b

a(

с

Рис. 2.21.

Дата добавления: 2014-01-05