使用卡诺图判断竞争冒险现象的思路
竞争冒险现象发生在逻辑表达式中存在AA'或者A A'时。
在逻辑门电路层面,A和A'中间必然存在一个反相器带来的时间延迟。
展开来讲,在A的上升沿,当A从0跳至1时,A'从1跳至0,但是后者会滞后于前者一个反相器的延迟时间,对于表达式AA',该延迟会导致一小段时间内(这个时间很短,反相器的延迟时间一般几十ns)本应为0的信号突然置1,如下图所示,从而产生向上的尖峰脉冲(也叫做毛刺)。同理,在A的下降沿,对于表达式A A',会有一小段时间本应为1的信号置0,从而产生向下的尖峰脉冲。前者叫做1型冒险,后者叫做0型冒险(分别有了本不该出现的1/0信号)。
(图源网络,侵删)
上面揭示了竞争冒险现象出现的场合:对于变量A,当其他变量处于某种组合时,逻辑式退化为AA'或者A A'。
那么对于一个复杂的逻辑式,如何判断是否存在某种变量状态组合,可以使其退化成AA'或者A A'的形式呢?
利用卡诺图【相邻小方格中只有一个变量不同】的特性正好可以解决这个问题。通过卡诺图,逻辑式化简成若干个圈的组合,每个圈都可以表示成若干个变量的乘积。同时,若两个圈相切,则说明必然存在一个变量,在一个圈中为原变量,在另一个圈中为反变量。参考下图,ABC'与A'C'D这两个圈相切,相切的两个小方格分别拥有A的原变量与反变量,此时只需令BC'=1&C'D=1,即B=1,C=0,D=1,就可以使逻辑式退化后出现A A'项,在该种状态下,判断该逻辑可能出现竞争冒险现象。
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