電路產生競爭

A. 引起組合電路中競爭與險象的原因

我們把門電路的兩個輸入信號同時向相反的邏輯電平跳變（一個從0到1，一個從1到0）的現象叫競爭。 由競爭而在電路輸出端可能產生尖峰脈沖的現象叫競爭—冒險。
怎樣判斷競爭—冒險： 只要輸出函數在一定條件下能簡化成Y=A+(A非) 或 Y=A*（A非） 則可一定判定存在競爭—冒險。
消除競爭——冒險的方法是：
一：
接入濾波電容
二：
引入選通脈沖
三：
修改邏輯設計

回去看下數字電子技術基礎這本書 第四版的由閻石主編的

B. 什麼是組合邏輯電路中的競爭現象

競爭與冒險是數字電路中存在的一種現象。由於元器件質量和設備工藝已達到相當高的水平，因而數字電路的故障往往是競爭與冒險引起的，所以要研究它們。在一個復雜的數字電路的設計階段，就完全預料電路中的競爭與冒險是困難的，有一些要通過實驗來檢查。下面將說明組合數字電路中競爭與冒險的基本概念和確定消除它的一些基本方法。

競爭：在組合電路中，信號經由不同的途徑達到某一會合點的時間有先有後，這種現象稱為競爭。

冒險：由於競爭而引起電路輸出發生瞬間錯誤現象稱為冒險。表現為輸出端出現了原設計中沒有的窄脈沖，常稱其為毛刺。

競爭與冒險的關系：有競爭不一定會產生冒險，但有冒險就一定有競爭。

在組合邏輯中，由於門的輸入信號通路中經過了不同的延時，導致到達該門的時間不一致叫競爭。
產生毛刺叫冒險。如果布爾式中有相反的信號則可能產生競爭和冒險現象。
解決方法：一是添加布爾式的消去項，二是在晶元外部加電容。

當組合邏輯電路存在冒險現象時，可以採取修改邏輯設計，增加選通電路，增加輸出濾波等多種方法來消除冒險現象。

當一個門的輸入有兩個或兩個以上的變數發生改變時，由於這些變數是經過不同路徑產生的，使得它們狀態改變的時刻有先有後，這種時差引起的現象稱為競爭（Race）。競爭的結果若導致冒險或險象（Hazard）發生（例如毛刺），並造成錯誤的後果，那麼就稱這種競爭為臨界競爭。若競爭的結果沒有導致冒險發生，或雖有冒險發生，但不影響系統的工作，那麼就稱這種競爭為非臨界競爭。
組合邏輯電路的險象僅在信號狀態改變的時刻出現毛刺，這種冒險是過渡性的，它不會使穩態值偏離正常值，但在時序電路中，冒險是本質的，可導致電路的輸出值永遠偏離正常值或者發生振盪。
組合邏輯電路的冒險是過渡性冒險，從冒險的波形上，可分為靜態冒險和動態冒險。
輸入信號變化前後，輸出的穩態值是一樣的，但在輸入信號變化時，輸出信號產生了毛刺，這種冒險是靜態冒險。若輸出的穩態值為0，出現了正的尖脈沖毛刺，稱為靜態0險象。若輸出穩態值為1，出現了負的尖脈沖毛刺，則稱為靜態1冒險。
輸入信號變化前後，輸出的穩態值不同，並在邊沿處出現了毛刺，稱為動態險象（冒險）。
從引起冒險的具體原因上，冒險可以分為函數冒險和邏輯冒險。函數冒險是邏輯函數本身固有的，當多個輸入變數發生變化時，常常會發生邏輯冒險。避免函數冒險的最簡單的方法是同一時刻只允許單個輸入變數發生變化，或者採用取樣的辦法。
單個輸入變數改變時，不會發生函數冒險，但電路設計不合適時，仍會出現邏輯冒險。通過精心設計，修改電路的結構，可以消除邏輯冒險。

C. F=AB !ACD BC函數描述的電路是否可能發生競爭競爭的結果是否會產生險象 在什麼情況下產

D. 組合邏輯電路為何會產生競爭-冒險現象 如何判斷函數是否會產生這個現象

看輸入量發生變化後，會不會在某個分支出現相反的變化，一個低變高，同時另一個分支由高到低

E. 引起組合邏輯電路競爭與冒險的原因是

競爭冒險產生原因：由於延遲時間的存在，當一個輸入信號經過多條路徑傳送後又重新會合到某個門上，由於不同路徑上門的級數不同，或者門電路延遲時間的差異，導致到達會合點的時間有先有後，從而產生瞬間的錯誤輸出。

1、競爭原因：

在組合邏輯電路中，某個輸入變數通過兩條或兩條以上的途徑傳到輸出端，由於每條途徑延遲時間不同，到達輸出門的時間就有先有後，這種現象稱為競爭。把不會產生錯誤輸出的競爭的現象稱為非臨界競爭。把產生暫時性的或永久性錯誤輸出的競爭現象稱為臨界競爭。

2、冒險原因：

信號在器件內部通過連線和邏輯單元時，都有一定的延時。延時的大小與連線的長短和邏輯單元的數目有關，同時還受器件的製造工藝、工作電壓、溫度等條件的影響。信號的高低電平轉換也需要一定的過渡時間。

由於存在這兩方面因素，多路信號的電平值發生變化時，在信號變化的瞬間，組合邏輯的輸出有先後順序，並不是同時變化，往往會出現一些不正確的尖峰信號，這些尖峰信號稱為"毛刺"。如果一個組合邏輯電路中有"毛刺"出現，就說明該電路存在冒險。

(5)電路產生競爭擴展閱讀

判斷組合邏輯電路競爭與冒險的方法是：

1、代數法：邏輯函數表達式中，若某個變數同時以原變數和反變數兩種形式出現，就具備了競爭條件。去掉其它變數，留下有競爭能力的變數，如果表達式為：F=A+A』，就會產生「0」冒險；F=A*A『，就會產生「1」冒險。

2、卡諾圖法: 只要在卡諾圖中存在兩個相切但不相交的圈（靜態-1型冒險是1構成的圈，靜態-0型冒險是0構成的圈），就會產生冒險。

F. 在電路設計中競爭和冒險是怎樣產生的

當一個邏輯門的兩個輸入端的信號同時向相反方向變化，而變化的時間有差異的現象，稱為競爭。
由競爭而可能產生輸出干擾脈沖的現象稱為冒險。

G. 數字電路產生競爭冒險

由於門電路延遲時間的存在，當一個輸入信號經過多條路徑後又重新會合到某個門上，由於不同路徑上門的級數不同，或者門電路延遲時間有差異，就會導致到達會合點的時間有先後，從而產生瞬間的錯誤輸出，成為競爭冒險~

解決方案：可以在設計組合邏輯電路時適當增加冗餘項，或者增加輸出濾波電容，又或者增加選通控制信號等方法消除競爭冒險~

H. 為什麼說門電路存在競爭時不一定會出現冒險

冒險是指數字電路中在某瞬間可能出現非預期信號的現象，也就是在某瞬間電路中出現的違背真值表規定的邏輯電平的情況，冒險也可以看成為一種過渡現象，一種干擾。競爭的結果不一定都產生冒險，只是有可能產生冒險，競爭的結果產生冒險時稱為競爭冒險。