电路产生竞争

A. 引起组合电路中竞争与险象的原因

我们把门电路的两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变（一个从0到1，一个从1到0）的现象叫竞争。 由竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象叫竞争—冒险。
怎样判断竞争—冒险： 只要输出函数在一定条件下能简化成Y=A+(A非) 或 Y=A*（A非） 则可一定判定存在竞争—冒险。
消除竞争——冒险的方法是：
一：
接入滤波电容
二：
引入选通脉冲
三：
修改逻辑设计

回去看下数字电子技术基础这本书 第四版的由阎石主编的

B. 什么是组合逻辑电路中的竞争现象

竞争与冒险是数字电路中存在的一种现象。由于元器件质量和设备工艺已达到相当高的水平，因而数字电路的故障往往是竞争与冒险引起的，所以要研究它们。在一个复杂的数字电路的设计阶段，就完全预料电路中的竞争与冒险是困难的，有一些要通过实验来检查。下面将说明组合数字电路中竞争与冒险的基本概念和确定消除它的一些基本方法。

竞争：在组合电路中，信号经由不同的途径达到某一会合点的时间有先有后，这种现象称为竞争。

冒险：由于竞争而引起电路输出发生瞬间错误现象称为冒险。表现为输出端出现了原设计中没有的窄脉冲，常称其为毛刺。

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。

在组合逻辑中，由于门的输入信号通路中经过了不同的延时，导致到达该门的时间不一致叫竞争。
产生毛刺叫冒险。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。
解决方法：一是添加布尔式的消去项，二是在芯片外部加电容。

当组合逻辑电路存在冒险现象时，可以采取修改逻辑设计，增加选通电路，增加输出滤波等多种方法来消除冒险现象。

当一个门的输入有两个或两个以上的变量发生改变时，由于这些变量是经过不同路径产生的，使得它们状态改变的时刻有先有后，这种时差引起的现象称为竞争（Race）。竞争的结果若导致冒险或险象（Hazard）发生（例如毛刺），并造成错误的后果，那么就称这种竞争为临界竞争。若竞争的结果没有导致冒险发生，或虽有冒险发生，但不影响系统的工作，那么就称这种竞争为非临界竞争。
组合逻辑电路的险象仅在信号状态改变的时刻出现毛刺，这种冒险是过渡性的，它不会使稳态值偏离正常值，但在时序电路中，冒险是本质的，可导致电路的输出值永远偏离正常值或者发生振荡。
组合逻辑电路的冒险是过渡性冒险，从冒险的波形上，可分为静态冒险和动态冒险。
输入信号变化前后，输出的稳态值是一样的，但在输入信号变化时，输出信号产生了毛刺，这种冒险是静态冒险。若输出的稳态值为0，出现了正的尖脉冲毛刺，称为静态0险象。若输出稳态值为1，出现了负的尖脉冲毛刺，则称为静态1冒险。
输入信号变化前后，输出的稳态值不同，并在边沿处出现了毛刺，称为动态险象（冒险）。
从引起冒险的具体原因上，冒险可以分为函数冒险和逻辑冒险。函数冒险是逻辑函数本身固有的，当多个输入变量发生变化时，常常会发生逻辑冒险。避免函数冒险的最简单的方法是同一时刻只允许单个输入变量发生变化，或者采用取样的办法。
单个输入变量改变时，不会发生函数冒险，但电路设计不合适时，仍会出现逻辑冒险。通过精心设计，修改电路的结构，可以消除逻辑冒险。

C. F=AB !ACD BC函数描述的电路是否可能发生竞争竞争的结果是否会产生险象 在什么情况下产

D. 组合逻辑电路为何会产生竞争-冒险现象 如何判断函数是否会产生这个现象

看输入量发生变化后，会不会在某个分支出现相反的变化，一个低变高，同时另一个分支由高到低

E. 引起组合逻辑电路竞争与冒险的原因是

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。

1、竞争原因：

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。把不会产生错误输出的竞争的现象称为非临界竞争。把产生暂时性的或永久性错误输出的竞争现象称为临界竞争。

2、冒险原因：

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。

(5)电路产生竞争扩展阅读

判断组合逻辑电路竞争与冒险的方法是：

1、代数法：逻辑函数表达式中，若某个变量同时以原变量和反变量两种形式出现，就具备了竞争条件。去掉其它变量，留下有竞争能力的变量，如果表达式为：F=A+A’，就会产生“0”冒险；F=A*A‘，就会产生“1”冒险。

2、卡诺图法: 只要在卡诺图中存在两个相切但不相交的圈（静态-1型冒险是1构成的圈，静态-0型冒险是0构成的圈），就会产生冒险。

F. 在电路设计中竞争和冒险是怎样产生的

当一个逻辑门的两个输入端的信号同时向相反方向变化，而变化的时间有差异的现象，称为竞争。
由竞争而可能产生输出干扰脉冲的现象称为冒险。

G. 数字电路产生竞争冒险

由于门电路延迟时间的存在，当一个输入信号经过多条路径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有差异，就会导致到达会合点的时间有先后，从而产生瞬间的错误输出，成为竞争冒险~

解决方案：可以在设计组合逻辑电路时适当增加冗余项，或者增加输出滤波电容，又或者增加选通控制信号等方法消除竞争冒险~

H. 为什么说门电路存在竞争时不一定会出现冒险

冒险是指数字电路中在某瞬间可能出现非预期信号的现象，也就是在某瞬间电路中出现的违背真值表规定的逻辑电平的情况，冒险也可以看成为一种过渡现象，一种干扰。竞争的结果不一定都产生冒险，只是有可能产生冒险，竞争的结果产生冒险时称为竞争冒险。