本例设置起始地址是0000,终止地址是0009。字信号的输出方式分为Step(单步) 用鼠标单击一次Step按钮,字信号输出一条。这种方式可用于对电路进行单步调试,便于观察电路变化状态。
图3.2.2 译码器驱动指示灯电路
图3.2.3 字信号发生器对话框
3.竞争冒险现象的仿真 ① 竞争冒险现象的仿真电路例1
竞争冒险现象的仿真电路例1如图3.3.1(a)所示,该电路的逻辑功能为
,
从逻辑表达式来看,无论输入信号如何变化,输出应保存不变,恒为1(高电平)。但实际
情况并非如此,从仿真的结果可以看到,由于74LS05D非门电路的延时,在输入信号的下降沿,电路输出端有一个负的窄脉冲输出,这种现象称为0(低电平)型冒险。
(a) 竞争冒险现象的仿真电路例1
(b) 0(低电平)型冒险输出
图3.3.1 竞争冒险现象的仿真电路与输出波形
② 竞争冒险现象的仿真电路例2
竞争冒险现象的仿真电路例2如图3.3.2(a)所示,该电路的逻辑功能为
,
从逻辑表达式来看,无论输入信号如何变化,输出应保存不变,恒为0(低电平)。但实际情况并非如此,从仿真的结果可以看到,由于74LS05D非门电路的延时,在输入信号的上升沿,电路输出端有一个正的窄脉冲输出,这种现象称为1(高电平)型冒险。
(a) 竞争冒险现象的仿真电路例2
(b) 1(高电平)型冒险输出
图3.3.2 竞争冒险现象的仿真电路与输出波形
③竞争冒险现象的仿真电路例3
竞争冒险现象的仿真电路实例3如图3.3.3所示,该电路的逻辑功能为AB?AC,已知B=C=1,所以F?A?A?1。从逻辑表达式来看,无论输入信号如何变化,输出应保持不变,恒为1(高电平)。但实际情况并非如此,从仿真的结果可以看到,由于74LS09D与门电路的延时,在输入信号的下降沿,电路输出端有一个负的窄脉冲输出,这种现象称为0(低电平)型冒险。
(a) 竞争冒险现象的仿真电路实例3
(b)0(低电平)型冒险输出
图3.3.3 竞争冒险现象的仿真电路与输出波形
④竞争冒险现象的消除
竞争冒险现象的判断:在某种特定情况下,有可能出现F?A?A和F?AA式;或是看诺图有相切但不相交的圈。
消除竞争冒险有以下几种常用方法:加取样脉冲;增加冗余项;在输出端接滤波电容;加封锁脉冲等。加取样脉冲和封锁脉冲要求有精确的时序,输出端接滤波电容会使输出波形变坏,为了使波形变好有时候还要加整形电路;加冗余项会增加门电路。
为了消除图3.3.3(a)所示电路的竞争冒险现象,修改逻辑设计,增加冗余项BC,该电路的逻辑功能为AB?AC?BC,修改后的电路和仿真结果如图3.4.2所示,输出保持不变,恒为1(高电平),电路的竞争冒险现象被消除。
实例3冗余项的添加方法:先画出卡诺图,然后添加相切但不相交的项。图3.8为实例3的卡诺图。虚线框为相切但不相交的项即冗余项BC。 A 0 1 BC 00 01 1 11 1 1 10 1 图3.4.1 竞争冒险现象仿真实例3的卡诺图