冒险现象的判断方法
论逻辑电路中的竞争与冒险现象
论逻辑电路中的竞争与冒险现象摘要本文对逻辑电路中的竞争与冒险现象产生的原因、险象的分类和判断及消除方法进行了较全面的认识和论述。
对竞争与冒险现象在逻辑电路中的广泛性进行了讨论，对逻辑电路在时序匹配和电路结构上，与电路功能之间的矛盾和不合理性，用时空观进行了初探的同时，对险象提出了一分为二的处理方法。
关键词逻辑电路；竞争；险象一、引言在讨论逻辑电路，特别是组合电路时，常常为了分析问题的方便，没有考虑信号传输中的时延问题；或者只考虑了静态过程和稳态输出。
实际上，信号经过任何逻辑门和导线都会产生时间延迟，这就使得当电路所有输入达到稳定状态时，输出并不是立即达到稳定状态，而有一个过渡过程（或暂态），严重时还可能有尖峰脉冲，俗称“毛刺”产生。
一般来说，延迟时间对数字系统是一个有害的因素。
例如，使得系统操作速度下降，引起电路中信号的波形参数变坏，以及产生竞争冒险现象引起错误输出等问题。
下面对后一个问题进行讨论。
二、竞争现象与险象的产生（一）竞争的概念与类型逻辑电路中各条路径上延迟时间的长短，不仅与信号经过的门的级数和具体逻辑门的时延大小有关，还与导线的长短有关，因此，输入信号经过不同路径到达输出端的时间有先有后，这种现象称为竞争现象。
1.竞争：由于延迟时间的影响，使得输入信号经过不同路径到达输出端的时间有先有后，这一现象称为竞争。
通常，可以更广义地把竞争理解为多个信号到达某一点有时差的现象。
2.竞争的类型：根据竞争结果引起错误输出信号与否，竞争可以分为两种类型：（1）非临界竞争——不产生错误输出的竞争称为非临界竞争；（2）临界竞争——导致错误输出的竞争称为临界竞争。
（二）险象定义、分类1.险象定义：由竞争导致的错误输出信号的现象，叫冒险现象，即险象。
在组合电路中的险象是一种瞬态现象，它表现为在输出端产生不应有的尖脉冲，暂时地破坏正常逻辑关系。
一旦瞬态过程结束，即可恢复正常逻辑关系。
2.险象的分类：（1）在组合电路中的险象可分为静态险象和动态险象。
第3章组合逻辑电路习题解答
第3章组合逻辑电路习题解答复习思考题3-1组合逻辑电路的特点？从电路结构上看，组合电路只由逻辑门组成，不包含记忆元件，输出和输入之间无反馈。
任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，而与电路原来的状态无关，即无记忆功能。
3-2什么是半加？什么是全加？区别是什么？若不考虑有来自低位的进位将两个1位二进制数相加，称为半加。
两个同位的加数和来自低位的进位三者相加，称为全加。
半加是两个1位二进制数相加，全加是三个1位二进制数相加。
3-3编码器与译码器的工作特点？编码器的工作特点：将输入的信号编成一个对应的二进制代码，某一时刻只能给一个信号编码。
译码器的工作特点：是编码器的逆操作，将每个输入的二进制代码译成对应的输出电平。
3-4用中规模组合电路实现组合逻辑函数是应注意什么问题？中规模组合电路的输入与输出信号之间的关系已经被固化在芯片中，不能更改，因此用中规模组合电路实现组合逻辑函数时要对所用的中规模组合电路的产品功能十分熟悉，才能合理地使用。
3-5什么是竞争-冒险？产生竞争-冒险的原因是什么？如何消除竞争-冒险？在组合逻辑电路中，当输入信号改变状态时，输出端可能出现虚假信号----过渡干扰脉冲的现象，叫做竞争冒险。
门电路的输入只要有两个信号同时向相反方向变化，这两个信号经过的路径不同，到达输入端的时间有差异，其输出端就可能出现干扰脉冲。
消除竞争-冒险的方法有：接入滤波电容、引入选通脉冲、修改逻辑设计。
习题3-1试分析图3.55所示各组合逻辑电路的逻辑功能。
解：(a)图(1)由逻辑图逐级写出表达式：Y(AB)(CD)(2)化简与变换：令Y1ABY2CD则YY1Y2(4)分析逻辑功能：由真值表可知，该电路所能完成的逻辑功能是：判断四个输入端输入1的情况，当输入奇数个1时，输出为1，否则输出为0。
(b)图(1)由逻辑图逐级写出表达式：BA(2)化简与变换：Y=1由此可见，无论输入是什么状态，输出均为1 3-2试分析图3.56所示各组合逻辑电路的逻辑功能，写出函数表达式。
竞争冒险现象的类型
竞争冒险现象的类型
竞争冒险现象的类型包括以下几种：
1. 激烈竞争：指的是市场中存在多个竞争对手，争夺同一资源或市场份额。
这种竞争可能会导致价格战、产品同质化、利润下降等问题。
2. 新产品冒险：指企业推出新产品或新技术，冒险进入新的市场。
这种冒险可能会遇到市场接受度低、技术不成熟、竞争激烈等问题。
3. 国际市场冒险：指企业冒险进军国际市场，面对不同的文化、法规、竞争环境等的挑战。
这种冒险可能会遇到市场适应困难、国际竞争激烈、本地化要求等问题。
4. 共享经济冒险：指企业通过共享经济模式，将资源共享给消费者，并与其他企业竞争市场份额。
这种冒险可能会遇到法律法规限制、用户信任问题、盈利难题等挑战。
5. 技术冒险：指企业通过引进新技术或自主研发新技术，冒险改变产品或服务的研发、生产或交付方式。
这种冒险可能会遇到技术成本高、技术转化困难、市场接受度等问题。
中山大学数电实验五组合电路中的竞争与冒险
中⼭⼤学数电实验五组合电路中的竞争与冒险数电实验五组合电路中的竞争与冒险预习报告1、复习与组合逻辑电路竞争与冒险有关内容（1）竞争冒险现象及其成因对于组合逻辑电路，输出仅取决于输⼊信号的取值组合，但这仅是指电路的稳定解⽽⾔，没有涉及电路的暂态过程。
实际上，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。
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，这种现象称为竞争。
如果竞争现象的存在不会使电路产⽣错误的输出，则称为⾮临界竞争；如果使电路的输出产⽣了错误，则称为临界竞争，通常称为逻辑冒险现象。
⼀般说来，在组合逻辑电路中，如果有两个或两个以上的信号参差地加到同⼀门的输⼊端，在门的输出端得到稳定的输出之前，可能出现短暂的、不是原设计要求的错误输出，其形状是⼀个宽度仅为时差的窄脉冲，通常称为尖峰脉冲或⽑刺。
（2）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，可以通过逻辑函数式判断组合逻辑电路中是否有竞争冒险存在。
__如果输出端门电路的两个输⼊信号A和A 是输⼊变量A经过两个不同的传输途径⽽来的，那么当输⼊变量的状态发⽣突变时输出端便有可能产⽣尖峰脉冲。
因此，只要输出端的逻辑函数在⼀定条件下化简成_ _Y = A + A 或 Y = A A则可判断存在竞争冒险。
（3）消除竞争冒险现象的⽅法①接⼊滤波电路在输出端并接⼊⼀个很⼩的滤波电容Cf，⾜可把尖峰脉冲的幅度削弱⾄门电路的阈值电压以下。
②引⼊选通脉冲对输出引进选通脉冲，避开现象。
③修改逻辑设计在逻辑函数化简选择乘积项时，按照判断组合电路是否存在竞争冒险的⽅法，选择使逻辑函数不会使逻辑函数产⽣竞争冒险的乘积项。
也可采⽤增加冗余项⽅法。
选择消除险象的⽅法应根据具体情况⽽定。
组合逻辑电路的险象是⼀个重要的实际问题。
当设计出⼀个组合电路，安装后应⾸先进⾏静态测试，也就是⽤逻辑开关按真值表依次改变输⼊量，验证其逻辑功能。
5组合逻辑电路中的竞争冒险
(b)
L A A 1 稳态逻辑关系
竞争产生负尖脉冲：偏1冒险
产生竞争冒险的原因：门电路的传输延迟使同一变量经过 不同路径到达输出端的时间不同。
竞争冒险的危害性：使对脉冲敏感的系统出现误动作。
2 冒险现象的判别方法（分析法） 1） 代数法
分析输入变量的取值情况，看是否存在某些输入变量的特定 取值使表达式出现L=AA 或者L=A+A 例 判断 L AC AB AC 是否存在冒险现象
B=1, A=0时出现L=C+C
AC AB
C 00 01 11 10
0
1
AB
BC
L= BC+ AC +AB
B=1, A=0时出现L=C+C+1
2） 加滤波电容
A
A
&
C
A
1
&
≥1
L
C
1
&
C
C
B
B
(a)
L AC AB AC
L 冒险
(b)
3） 加选通控制 保证输出在输入信号稳定时有效
组合逻辑电路分析与设计小结
3.5 组合逻辑电路中的竞争冒险
1 竞争冒险的意义
竞争: 在组合逻辑电路中，若某个变量通过2条以上的途 径到达输出端，由于每条路径上的延迟时间不同，到达输 出端的时间有先后区别，这一现象叫做竞争。
A
B
1
G1 C
G3
&
G4
&
G2
L
&
冒险: 当某个变量发生变化时，如果真值表所描述的逻辑 关系受到短暂的破坏，并在输出端出现不应有的尖脉冲， 此种情况称为冒险。
数字电路简答题汇总
答：优点 1. 工艺简单，集成度高。 2. 是电压控制元件，静态功耗小。 3.允许电源电压范围 宽。4.扇出系数大，抗噪声容限大。
缺点：工作速度比 TTL 低 。
12. 半导体工艺中，掺杂有哪几种方式？
答：根据掺入的杂质不同，杂质半导体可以分为 N 型和 P 型两大类。 N 型半导体中掺入的杂 质为磷等五价元素， 磷原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时，多余的第五个价电子 很容易摆脱磷原子核的束缚而成为自由电子， 于是半导体中的自由电子数目大量增加，自由电 子成为多数载流子， 空穴则成为少数载流子。P 型半导体中掺入的杂质为硼或其他三价元素， 硼原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时， 将因缺少一个价电子而形成一个空穴， 于 是半导体中的空穴数目大量增加，空穴成为多数载流子，而自由电子则成为少数载流子。
2.如何用 D 触发器实现 2 倍分频的逻辑电路？什么是状态
图？
哥 答：D 触发器的输出端加非门接到 D 端，实现二分频。状态图是以图形方式表示输出状态转
换的条件和规律。用圆圈表示各状态，圈内注明状态名和取值。用→表示状态间转移。
3. 什么是"线与" 逻辑，要实现它，在硬件特性上有什么具体
元 要求？
与门和与非门：多余输入端接正电源或与有用输入端并接
或门和或非门：多余输入端接地或与有用输入端并接
CMOS 电路多余输入端与有用输入端的并接仅适用于工作频率很低的场合。
TTL 电路输入端悬空时相当于输入高电平，CMOS 电路多余输入端不允许悬空。
哥 22．什么是 NMOS、PMOS？什么是增强型、耗尽型？什么 元 是 PNP、NPN？他们有什么差别？
答：线与逻辑是两个输出信号相连可以实现与的功能。在硬件上，要用 OC/OD 门来实现，为了
青少年冒险行为的教育现象学考察
青少年冒险行为的教育现象学考察青少年冒险行为的教育现象学考察导言：在当今社会，青少年冒险行为成为了一个备受关注的教育现象。
青少年时期是个体心理和身体发展的关键阶段，冒险行为不仅给他们带来了刺激和快乐，同时也存在一定的风险和危险。
本文将从教育现象学的角度对青少年冒险行为进行考察，探讨其影响因素以及对青少年发展的启示。
一、冒险行为的定义和特点冒险行为指的是故意违背常规、冒险尝试或者以自己身体、财产、安全为代价来获得刺激和快乐的行为。
冒险行为具有以下特点：1. 冲动和无畏：青少年往往冲动、无畏地去尝试一些具有一定危险性的行为，如攀岩、滑雪、跳伞等。
2. 探索和求知：青少年冒险行为反映了他们对未知事物和新经验的求知欲望，他们希望通过冒险行为来探索自我和世界。
3. 自我价值感的建立：通过冒险行为，青少年可以获得自我挑战的机会，从而提高自己的自信心和自我价值感。
二、影响青少年冒险行为的因素1. 生物因素：青少年处于生理和心理发展的特殊阶段，他们血液中的荷尔蒙水平以及脑部神经系统的发育会影响他们的决策和冒险倾向。
2. 家庭环境：家庭的教育方式和家庭成员的价值观会对青少年的冒险行为产生直接或间接的影响。
当父母鼓励青少年积极参与冒险活动，提供适度的支持和指导时，青少年的冒险行为更有可能得到合理引导。
3. 同伴关系：同伴对青少年冒险行为的影响力也是不可忽视的。
当同龄人中有冒险者，青少年更容易受到其影响。
4. 社会环境：社会的价值观和主流文化也会对青少年的冒险行为产生重要影响。
社会媒体、电影以及其他大众文化作品中的冒险英雄形象往往会引发青少年的模仿和追求。
三、青少年冒险行为对其发展的启示青少年冒险行为既有积极的一面，也存在风险和危险。
对于青少年的发展，冒险行为有以下启示：1. 激发潜能：冒险行为可以激发青少年的潜能，使他们挑战自我、超越自我，实现个人成长。
2. 培养勇气和坚韧：冒险行为让青少年学会面对困难和危险，培养勇气和坚韧的品质。
时序逻辑电路中的竞争-冒险现象
通过比较实际输出波形与预期输出波形，可以发现是否存在异常波动， 进而判断是否存在竞争-冒险现象。
实例分析
时钟信号延迟
在时序逻辑电路中，如果时钟信号的延迟时间过长或过短，可能会导致多个触发 器同时触发，产生竞争-冒险现象。
门级参数匹配
在门级电路中，如果存在参数不匹配的情况，如不同门的传输延迟时间不一致， 可能会导致信号在传输过程中产生竞争-冒险现象。
增加冗余项
在关键路径上增加冗余门
在可能产生竞争的路径上增加额外的门，以增加信号的传输时间，从而避免同时到达可能产生竞争的节点。
使用冗余触发器
在时序逻辑电路中增加冗余触发器，以延迟信号的传输，避免竞争条件的发生。
使用滤波电容
在输出端使用滤波电容
在时序逻辑电路的输出端增加滤波电容，以吸收可能产生的毛刺，从而消除冒险现象。
在关键节点使用滤波电容
在可能产生竞争的节点上增加滤波电容，以吸收可能产生的尖峰信号，从而消除冒险现 象。
04
CATALOGUE
时序逻辑电路设计中的预防措施
合理安排门电路的输入信号
01
02
03
避免同时触发
在时序逻辑电路中，应避 免多个输入信号同时触发 ，以减少竞争条件的发生 。
保持信号稳定
对于关键信号，应采取措 施确保其稳定，避免因信 号突变而引发竞争-冒险现 象。
寄存器中的竞争-冒险现象
总结词
寄存器中的竞争-冒险现象可能导致数据 在寄存器中的存储不稳定，从而影响数 据的正确传输。
VS
详细描述
在寄存器中，当输入信号发生变化时，寄 存器中的数据可能会因为内部逻辑门的延 迟时间不同而产生短暂的不稳定状态。这 种不稳定状态可能导致数据在寄存器中的 存储出现错误，从而影响后续数据的正确 传输。
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冒险现象的判断方法
冒险现象是指在行为或活动中，存在着一定的危险因素、不确定
因素或者超出常规范围的因素，可能给人身体、财产等方面带来风险
的现象。
判断一种行为或活动是否为冒险现象，可以根据以下方法：
1. 是否违反法律法规：如果所准备从事的活动或行为违反了法
律法规，那么就应该被视为冒险现象。
2. 是否超出个人能力范围：如果个人无法胜任所准备从事的活
动或者行为，那么也可以被视为冒险现象。
3. 是否存在可能导致伤害或者生命危险的因素：一些有可能导
致人身伤害或者生命危险的因素，应该被视为冒险现象。
例如高空作业、潜水、攀岩等活动。
4. 是否有预防和控制措施：如果该活动或行为有足够的预防措施，可以有效的控制可能出现的风险，那么就不应该被视为冒险现象。
总之，判断冒险现象的方法应该根据具体情况具体分析，充分考
虑到人身安全和财产安全等各方面因素。