校招基礎 競爭與冒險

2022-05-05 19:30:08 字數 1038 閱讀 3484

1、毛刺

訊號在器件內部通過連線和邏輯單元時有一定的延時。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。訊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,多路訊號的電平值發生變化時,在訊號變化的瞬間,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訊號,這些尖峰訊號稱為「毛刺」。

2、競爭與冒險

競爭:閘電路兩個輸入訊號同時向相反的邏輯電平跳變的現象。

冒險:由於競爭而在輸出端可能產生尖峰脈衝的現象。

3、怎麼判斷競爭和冒險?

(1)兩個輸入變數:

(2)多個輸入變數

4、怎麼消除毛刺(競爭和冒險)?

(1)輸出接濾波電容;

(2)組合邏輯輸出加暫存器;

(3)組合邏輯中加入冗餘項;

(4)引入選通訊號;

(5)採用格雷碼;

5、時序邏輯電路是否存在競爭和冒險?

時序電路也存在競爭冒險,這是由d觸發器端輸入訊號之間的競爭產生的。為了保證觸發器可靠的翻轉,輸入訊號和時鐘訊號在時間配合上應該滿足一定的要求,然而當輸入訊號和時鐘訊號同時改變,而且途經不同的路徑到達同一觸發器時,便產生了競爭,有可能導致觸發器誤動作,這種現象稱為儲存電路的競爭冒險現象。時序電路存在以下兩種競爭冒險:

1)非同步復位中,clk上公升沿與rst_n下降沿同時到達。rst_n訊號的優先順序高於clk訊號,這樣在rst_n到來時實現的是復位操作。

2)非同步復位中,clk上公升沿與rst_n上公升沿同時到達。當rst_n上公升沿達到時,d觸發器在理論上完成復位了,但是此時如果clk恰好在rst_n訊號釋放周圍,系統該聽誰的?此時在執行電路中,也會出現短暫的競爭-冒險現象,系統不穩定。

6、什麼是流水線冒險?

冒險有結構冒險、資料冒險和控制冒險三種。解決通用辦法是在流水線中插入流水線氣泡直至冒險消除。

競爭與冒險

根本原因在於訊號傳輸與狀態變換的延時問題,兩根導線的訊號到達同一門級電路的變化不可能完全同步,這一時間差就稱為競爭。由於具有時間差,可能就會出現非理想輸出,經過一小段時間輸出才能平穩下來達到理想輸出,這段非理想輸出就是冒險。競爭不一定有冒險,冒險一定有競爭。舉例 與門的兩個輸入端延時不同,輸出就可能...

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