一、毛刺产生原因(竞争与冒险)
1.1 竞争
有两种情况会产生竞争:门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变或同一信号经不同路径到达终点的时间有先有后的现象。
例1:信号 A、B 不可能突变,需要经历一段极短的过渡时间。而门电路的传输时间也各不相同,故当A、B同时改变状态时可能在输出端产生虚假信号。
例2:同一信号经不同路径到达终点的时间有先后(或者两个不同信号变化不同步)
结果,在t1-t2 时间内,电路输出端产生了Y=1的尖峰脉冲,不符合静态下,Y恒为0的逻辑关系:
1.2 竞争-冒险
根据上面举的两个例子,由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象就成为竞争-冒险。
组合逻辑电路的竞争-冒险现象会导致输出结果难以预料,因此要采取措施消除这种现象。
竞争与冒险是数字电路中存在的一种现象。由于元器件质量和设备工艺已达到相当高的水平,因而数字电路的故障往往是竞争与冒险引起的,所以要研究它们。在一个复杂的数字电路的设计阶段,就完全预料电路中的竞争与冒险是困难的,有一些要通过实验来检查。下面将说明组合数字电路中竞争与冒险的基本概念和确定消除它的一些基本方法。
竞争:在组合电路中,信号经由不同的途径达到某一会合点的时间有先有后,这种现象称为竞争。
冒险:由于竞争而引起电路输出发生瞬间错误现象称为冒险。表现为输出端出现了原设计中没有的窄脉冲,常称其为毛刺。
竞争与冒险的关系:有竞争不一定会产生冒险,但有冒险就一定有竞争。