组合电路中的竞争冒险实验报告

1、实验题目：组合电路中的竞争和冒险姓名： 班级：学号：实验时间：一. 实验目的：1、观察组合电路中的竞争与冒险现象，了解竞争冒险的实验原理2、了解消除竞争与冒险的方法二. 实验仪器及器件：1、实验箱、万用表、示波器2、74LS00, 74LS20三. 实验原理：1竞争冒险的原理(1) 竞争：在组合逻辑电路中，某个输入变量通过两条或两条以上的途径传到输出端，由 于每条途径延迟时间不同，到达输出门的时间就有先有后，这种现象称为竞争。(2) 冒险：信号在器件内部通过连线和逻辑单元时，都有一定的延时。延时的大小与连线 的长短和逻辑单元的数目有关，同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。信号的

2、高低电平转换也需要一定的过渡时间。由于存在这两方面因素， 多路信号的电平值发生变化时，在信号变化的瞬间， 组合逻辑的输出有先后顺序，并不是同时变化，往往会出现一些不正确的尖峰信号， 这些尖峰信号称为”毛刺”。如果一个组合逻辑电路中有 ”毛刺出现, 就说明该电路存在冒险。(3) 竞争冒险产生原因：由于延迟时间的存在，当一个输入信号经过多条路径传送后又重新会合到某个门上，由于不同路径上门的级数不同，或者门电路延迟时间的差异，导致到达会合点的时间有先有后，从而产生瞬间的错误输出。(4) 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。2、冒险现象的判别Y=A?A可能出现1型冒险Y=A

3、+A可能出现0型冒险3、消除竞争冒险的方法(1 )利用冗余项法：利用冗余项消除毛刺有 2种方法：代数法和卡诺图法法 ：a、代数法，在产生冒险现象的逻辑表达式上，加上冗余项或乘上冗余因子；b、卡诺图法，将卡诺图中相切的圈用一个多余的圈连接起来。(2)选通法：在电路中加入选通信号，在输出信号稳定后，选通允许输出，从而产生正确输出。滤出法：由于冒险脉冲是一个非常窄的脉冲，可以在输出端接一个几百微法的电容将其滤出掉。(3 )常用消除方法：1、接入滤波电容Cf;2、引入选通脉冲；3、修改逻辑设计；4、.利用可靠性编码；5、引入封锁脉冲。四. 实验内容及实验步骤：实现函数F=AB+BCD+AC并假定，输入

4、只有原变量即无反变量输入。1、画出逻辑图，使易于观察电路的竞争冒险现象。由于实验箱没有或门，此处将函数F表达式转化成非门&与非门组成的组合逻辑电路2、列出真值表。（用Excel编辑）ABCDFF测000000001000101001110100001010011000111110000100101010110110110011101111101111113、静态测试，即按真值表验证其逻辑功能。利用proteus仿真：LED灯测试，亮为“ 1 ”，不亮为“ 0”74. NM谊屮沁二LiA7SW4、观察变量 A变化过程中的险象：即取B=C=D=1,得F=A+A, A改接函数发生器的连续Digita

5、l Oscilloscope脉冲源，使工作频率尽可能高。观察是否出现现象，如有，请测出毛刺的幅度和宽度（中值 宽度）。5、使F再经过一级反相器，检查险象是否影响下一级电路的正常工作?6、在F端并接一只330PF电容，还会影响下一级电路的正常工作吗?7、分别观察变量 B、D变化过程中产生的险象。&用加冗余项法消除 A变化过程中产生的险象。 此时允许使用74LS20（二4输入与非门） 方案一：添加冗余项 BCD五. 实验分析及总结1、画出逻辑图，记录静态验证结果。2、写出实验观察冒险现象的方法、步骤、记录现象的波形，叙述所采用的消除现象的方法,记录实验结果，并加以总结。（在实验结束后完成，对实验记录的结果进行分析，例如实验结果和理论分析的差异以