Анализ комбинационных схем с целью выявления состязаний

В задачу анализа входит установление условий, при которых в данной схеме возможны состязания сигналов, и выяснение влияния ложных импульсов на функционирование схемы.

Для анализа схем при переходных процессах используют раз­личные методы. Рассмотрим простейший из них — графический метод с использованием карт Карно. Для анализа схемы необ­ходимо получить выражение функции, по которому построена схе­ма. Затем на карте Карно следует отобразить покрытие еди­ничных (нулевых) значений функции, соответствующее найденно­му выражению.

Например, для комбинационной схемы рис. 7.1(a) карта Карно с нанесенными покрытиями приведена на рис. 7.4.

После занесения на карту Карно функции в виде покрытий можно, рассматривая смежные входные состояния, выяснить, со­держит схемная реализация функции статические состязания или нет. Аналогично определяют и логические состязания. Данный анализ совпадает по содержанию с теми примерами, которые рас­сматривались выше.

Если одинаковые значения функции на смежных наборах не входят в одно покрытие, то рассматриваемый переход содержит условия для состязаний сигналов в схеме.

Отметим, что комбинационная схема, построенная по ДНФ функции, свободна от статического риска в 0, а по КНФ — от ста­тического риска в 1. Эти комбинационные схемы свободны также от динамических состязаний при изменении одного входного сиг­нала.

В заключение отметим, что комбинационную схему всегда можно избавить от ошибочного поведения при следующих условиях:

1) ограничить изменения на входах изменениями только одно­го сигнала в каждый момент времени;

2) обеспечить построение схемы, свободной от состязаний;

3) обеспечить достаточное время ожидания между изменения­ми на входе с тем, чтобы все элементы схемы пришли в устойчивое состояние.

Условия 1) и 3) налагают ограничения на внешнюю среду для того, чтобы получить желаемое поведение схемы. Условие 2) на­лагает ограничение на структуру схемы.

Дата добавления: 2015-07-20