毕业论文
关于数字电路竞争-冒险现象的研究
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2012年 6 月
清华大学2012届毕业论文
关于数字电路竞争-冒险现象的研究
摘要:随着科学技术的发展,数字电路在实际应用中起到了举足轻重的作用,例如PLD、FPGA等。本文介绍了竞争冒险的概念及产生的原因。就数字电路中出现的竞争冒险问题及解决办法,从理论和实践的角度对其进行了总结归纳,并举例分析了判别竞争冒险的方法和消除方法,提出人们在分析设计数字电路时要根据不同的电路情况采用不同的分析、判别和消除方法。
在数字系统设计和调试中，常产生传输延迟、竞争冒险、毛刺干扰等问题，这是传统仪器和消除方法无法解决的，在这种情况下出现了适用于软、硬件分析的新的测试、消除竞争与冒险现象的方法。准确的实现系统功能是每一个系统设计者追求的最终目标，面对越来越庞大的系统设计，设计者需要更加完善、准确地检测出竞争与冒险现象，这样才能保证设计的准确性。本论文在对国内外有关竞争与冒险现象的发展现状的研究上，还进一步对冒险现象新的检测、消除技术和基于FPGA的虚拟逻辑分析仪进行了分析和研究。
关键词：竞争冒险，数字电路，检测技术，逻辑分析仪
清华大学2012届毕业论文
Research and Analysis on Race and Competition in Digital Circuit Design
Abstract：The digital circuits play a pivotal role in the practical application with the development of science and technology, For example, PLD, FPGA, etc. This paper proposes an experiment analysis on an enhanced algorithm of MVFDS. There are three part s in this paper, the first one is the introduction of features of the system, the second one is the process of experiment s which are conducted to verify the performance of the enhanced system. The third one is the conclusions and possible further improvements are discussed.
Many problems are caused during designing or debugging the digital system，which include the transmission delay，the competition risk，the interference of burrs and so on. They can not be resolved by traditional instruments. In this situation，a new type of digital domain testing instrument named logic analyzer is made to analyze hardware and software，which can effectively solve these problems caused in the digital system. System evaluation is very important to a digital system designer. In order to complete a precise system, digital engineer should give the system evaluation as early as possible. This thesis has researched the virtual logic analyzer based on FPGA to let more users use it，which bases on researching virtual instrument technology，FPGA technology and USB interface.
Key words：Race and Competition，Digital Circuit，Detection Technique，Logic Analyzer
清华大学2012届本科毕业论文
目 录
1 引言 ................................................................... 1 1.1 课题背景 .............................................................. 1 1.2 国内外的研究现状及发展趋势 ............................................ 1 1.3 本课题的任务及研究意义 ................................................ 4 2 相关理论知识介绍 ....................................................... 5 2.1 竞争与冒险的现象 ...................................................... 5 2.2 竞争与冒险的分类 ...................................................... 5 3 组合逻辑电路竞争与冒险 ................................................. 6 3.1 组合电路中产生竞争冒险的原因和分析 .................................... 6 3.2 组合逻辑电路中竞争冒险的消除方法 ..................................... 7 4 时序逻辑电路竞争与冒险 ................................................ 11 4.1 时序逻辑电路中产生竞争冒险的原因和分析 ............................... 11 4.2 时序逻辑电路中竞争冒险的消除方法 ..................................... 13 5 可编程逻辑电路的竞争与冒险 ............................................ 15 5.1 可编程逻辑器件概述 ................................................... 15 5.2 FPGA 的开发过程 ...................................................... 16 5.3 FPGA器件中产生竞争冒险的原因和分析 .................................. 17 5.4 FPGA中竞争与冒险的消除方法 .......................................... 18 6 数字电路竞争与冒险的最新成果分析 ...................................... 21 6.1 关于数字电路检测、设计技术 ........................................... 21 6.1.1 冒险检测技术与无冒险电路设计的研究意义 ............................ 21 6.1.2 冒险检测技术与无冒险电路设计的研究现状 ............................ 21 6.1.2 主要研究成果 ...................................................... 21 6.2 关于竞争与冒险的检测仪器 ............................................. 25 6.2.1 逻辑检测仪的研究意义 .............................................. 25 6.2.2 逻辑检测仪的研究现状 .............................................. 26 6.2.3 主要研究成果 ...................................................... 27
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7 结论 .................................................................. 30 参 考 文 献 ............................................................. 31 致谢 .................................................................... 33
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