实验五_组合电路中的竞争与冒险 实验报告答案
这篇实验报告的标题是“实验五_组合电路中的竞争与冒险”,它属于数电实验报告的一部分,下面是对这篇报告的详细解读和知识点总结。
实验目的和要求
本实验的目的是观察组合电路中的竞争与冒险现象,并了解消除竞争与冒险现象的方法。竞争与冒险现象是指在组合逻辑电路中,信号的传输可能通过不同的路径而汇合到某一门的输入端上,导致门电路的输出产生错误输出。
实验仪器及器件
实验中使用了数字电路实验箱、数字万用表、示波器等仪器,以及3个74LS00、1个74LS20、1个330PF电容等器件。
实验原理
竞争冒险现象是由于门电路的传输延迟,各路信号对于汇合点会有一定的时差所致。如果输出门电路的两个输入信号A和A’经由不同的传输途径而来,当输入变量的状态发生突变时,输出端便有可能产生两个尖峰脉冲。
检查竞争冒险现象的方法
在输入变量每次只有一个改变状态的简单情况下,如果输出门电路的两个输入信号A和A’经由不同的传输途径而来,那么当输入变量的状态发生突变时,输出端便有可能产生两个尖峰脉冲。因此,只要输出端的逻辑函数在一定条件下化简成或,则可以判断存在竞争冒险。
消除竞争冒险现象的方法
有三种方法可以消除竞争冒险现象:
1. 接入滤波电路
2. 引入选通脉冲
3. 修改逻辑设计
实验内容
实验内容包括:
1. 实现函数,并假定,输入只有原变量即无反变量输入。
2. 静态测试:A、B、C、D 接入逻辑开关后进行静态测试,得到的结果如上图真值表的最后一列,说明逻辑图对应的电路实现了所给函数表达式的功能。
3. 观察变量A变化过程中的险象:取B=C=D=1,得,A 改接函数发生器的连续脉冲源,工作频率f=2MHz。此时输出F出现竞争冒险现象,如下图所示。
4. 经过二级反相器后的波形与没加反相器的波形对比。
5. 在F端并接一只330PF电容,尖峰脉冲的幅度被削弱至门电中的阈值电压以下,竞争冒险现象消失,不会影响下一级电路的正常工作。
6. 分别观察变量B、D变化过程中产生的险象。
7. 用加冗余项法消除A变化过程中产生的险象。
心得体会
通过这次实验,发现自己仍然收获不少。主要是加深对组合逻辑电路中的竞争与冒险现象知识的理解和巩固,并学会如何分析竞争与冒险现象的产生与是否会对电路的最终输出产生影响,同时也掌握了如何削除竞争与冒险现象。