竞争冒险现象的类型

探索组合逻辑电路的竞争冒险现象及消除方法探索组合逻辑电路的竞争冒险现象在组合逻辑电路中，当两个或多个数字信号在一个逻辑门的输入端同时到达时，它们可能会在输出端引发竞争冒险现象。

竞争冒险是一种反复变化的情况，它会导致逻辑门的输出错误，导致系统出现故障和数据的不稳定性。

竞争冒险通常发生在门的输入信号不同步的情况。

例如，当一个逻辑门的输入信号有较长的传输延迟时，就会发生竞争冒险现象。

竞争冒险现象包括两种类型：正竞争冒险和负竞争冒险。

正竞争冒险现象是指当两个或多个输入信号在一个逻辑门的输入端发生相等的变化时，输出信号经历一段时间后发生突变，随后又恢复到原始状态。

反之，负竞争冒险现象在输入信号发生变化时，输出信号开始反转，但在一段时间后突然又回到了原来的状态。

消除竞争冒险的方法1.增加延迟器：一个适当的延迟器可以将输入信号的时间稍微延迟，使得输入信号的“斜率”上升和下降不那么陡峭。

门可增加输入延迟管分量，来保持一致到达。

另外，在输出延迟管分量中引入等同或近似的延迟。

2.使用锁存器或触发器：锁存器或触发器可以消除竞争冒险。

它们允许信号在一段时间内维持稳定状态，从而消除竞争。

锁存器或触发器的初始状态是通过设定输入信号来实现的。

锁存器或触发器的一个典型应用是用于设置微处理器中的同步逻辑。

3.使用带有输入同步的片：带有输入同步的片可用于消除竞争冒险。

输入同步保持各种输入信号在一个稳定的电平上，直到其同步时钟到达。

同步片的输入同步机制允许输入信号在时钟边沿处被读取，比较突出。

4.使用逻辑修正电路：逻辑修正电路用于处理竞争冒险，使逻辑门产生正确的输出。

修正电路可解决所有类型的竞争问题。

它的作用是将输入信号延迟一个适当的时间，使得它们在逻辑门中被处理。

此外，逻辑修正电路还允许信号在特定间隔内保持稳定状态，以避免出现竞争。

总的来说，消除竞争冒险的方法包括增加延迟器、使用锁存器或触发器、使用带有输入同步的片和使用逻辑修正电路。

竞争冒险的知识点总结竞争冒险是一个广泛的概念，它涉及到许多不同领域，包括商业、运动、冒险等。

竞争冒险可以是一种挑战，也可以是一种刺激，它可以带来成功，也会带来失败。

无论是在工作场所还是在运动场上，竞争冒险都是人们生活中不可或缺的一部分。

在这篇文章中，我们将对竞争冒险的一些知识点进行总结，以便更好地了解和应对竞争冒险中的挑战。

1. 竞争冒险的定义竞争冒险是指人们为了实现特定目标而进行的一种挑战行为。

在竞争冒险中，人们会面临各种各样的挑战和障碍，需要付出努力和智慧来克服这些困难。

竞争冒险可以是个人之间的竞争，也可以是团队之间的竞争，无论是在工作中还是在运动场上，竞争冒险都是一种激励人们不断进步的重要手段。

2. 竞争冒险的类型竞争冒险可以分为多种类型，其中包括商业竞争、运动竞争、冒险竞争等。

在商业竞争中，企业和企业之间会为市场份额而展开激烈竞争，他们会不断创新和改进产品和服务，以吸引更多的顾客。

在运动竞争中，运动员和运动队会为了荣誉和奖金而进行激烈的较量，他们会不断提高自己的技术和体能，以取得更好的成绩。

在冒险竞争中，冒险者会为了挑战自我而进行各种冒险活动，他们会面临各种危险和困难，需要克服自己的恐惧和不安全感。

3. 竞争冒险的优势竞争冒险有许多优势，它可以激发人们的潜能，使他们不断进步。

在竞争冒险中，人们会积极思考、勇敢面对困难、团结合作，这些都是人们在竞争冒险中锻炼出来的品质。

此外，竞争冒险还能够激发人们的创造力和创新精神，促进社会进步和发展。

通过竞争冒险，人们可以收获荣誉和奖励，实现自己的理想和价值。

4. 竞争冒险的挑战竞争冒险虽然有许多优势，但也会面临各种挑战。

首先，竞争冒险可能导致激烈的竞争，人们为了追求成功和胜利会不择手段，这可能导致伦理道德问题的出现。

其次，竞争冒险可能导致人们陷入紧张和焦虑之中，失去自我和正常生活的节奏。

最后，竞争冒险可能导致人们对失败和挫折的恐惧，使他们不敢冒险，不愿尝试新的事物。

竞争与冒险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。

本节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。

3.5.1 竞争与冒险的基本概念如果一个数字电路从一个稳定状态转换到另一个稳定状态时，其中某个门电路的两个输入信号同时向相反方向变化，我们就称该电路存在竞争。

以前，因为没有考虑门电路的延迟，所以认为一个门的两个输入信号同时向相反方向变化，不应该影响逻辑门的输出。

对于图 3.46(a) 电路，当输入信号如图 3.46(b) 时，在门 G 4 的输入就出现了竞争。

由于没有考虑门的延迟，输出端P 4 的波形是符合真值表的规定的。

当考虑了门电路的延迟后，情况就不同了，见图 3.46(c) ，输出P 4 就出现了一个尖峰干扰。

图中t pd3 是逻辑门 G 3 的平均传输延迟时间；t pd4 是逻辑门 G 4 的平均传输延迟时间。

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。

数字电路的输入信号一般又称一次信号，数字电路输入级之后的信号一般称为二次信号，或中间变量。

一般约定，一次信号都是一个一个有节奏地变化，一次信号之间没有竞争。

一次信号和二次信号之间，二次信号和二次信号之间可能存在竞争。

3.5.2 冒险的分类冒险分为“ 0 ”态冒险和“ 1 ”态冒险。

3.5.2 .1 “ 0 ” 态冒险电路如图 3.47 (a) ，以与或型写出逻辑式A ，B 为输入信号，因为是一次信号，所以假设A ，B 按图 3.48 的规律变化，并假设与非门G 1 的动作速度比与非门G 2 的动作速度慢。

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。

探索组合逻辑电路的竞争冒险现象及消除方法
组合逻辑电路是指一些由多个逻辑门组成的逻辑电路。

它们一般不具有记忆性，不涉及时钟信号，是根据输入信号直接输出结果的电路。

虽然组合逻辑电路看起来非常简单，但是在实际应用中存在着一些竞争冒险，这可能导致电路输出错误的结果。

本文将探讨组合逻辑电路的竞争冒险现象及消除方法。

竞争冒险是指当多个逻辑门的输入信号在不同的时间到达时，电路不能准确地确定输出信号。

这是由于电路中存在着多条不同的信号路径，当这些路径的信号到达的时间不同，就会发生竞争冒险。

这个现象如果不及时解决，就会导致电路输出错误的结果，甚至会使整个系统崩溃。

竞争冒险可以通过添加延迟元件来解决。

这些延迟元件包括反相器和缓冲器。

反相器可以改变输入信号的极性，并将输出信号延迟一定时间后输出。

缓冲器可以加强信号的强度，并将信号的延迟控制在很小的范围内。

通过添加这些延迟元件，可以精确地控制信号的延迟时间，从而避免竞争冒险。

另外，竞争冒险问题也可以通过优化电路结构来解决。

由于冒险问题是由信号路径的不同导致的，我们可以尽可能地减少信号路径的长度和数量。

在优化电路时，需要考虑到电路的性能和延迟时间之间的平衡。

如果性能过于复杂，就会增加信号延迟时间，从而导致冒险问题。

如果性能过于简单，就会降低电路的效率和稳定性。

总之，竞争冒险是组合逻辑电路中常见的问题之一。

通过添加
延迟元件和优化电路结构，可以有效地解决这个问题。

在实际应用中，我们必须注意电路的稳定性和效率，以便顺利地解决竞争冒险问题，保证电路的正确性。

竞争与冒险的类型竞争和冒险是人类社会中普遍存在的两种行为类型。

竞争是指为了争夺资源、权力或地位而进行的活动，而冒险则是指为了寻求刺激、挑战或探索未知而进行的行动。

这两种类型的行为在人类社会中起着重要的作用，影响着个体和社会的发展。

竞争作为一种基本的人类本能，存在于各个领域和层面。

在经济领域，企业之间的竞争推动了市场的发展和创新的推进。

竞争使企业不断努力提高产品质量和服务水平，以吸引更多的消费者。

在教育领域，学生之间的竞争促使他们努力学习，提高成绩，并为未来的发展做准备。

在体育领域，运动员之间的竞争激发了他们的潜力，使他们不断突破自己的极限。

竞争还存在于政治、社交和职业等各个方面，推动了社会的进步和发展。

竞争既有正面的一面，也有负面的一面。

正面的一面是竞争激发了人们的活力和创造力，促使他们不断追求进步和提高。

竞争使人们保持警觉和敏锐，不断寻找机会并抓住机会。

然而，竞争也可能导致不良的后果。

过度的竞争可能导致人们的压力和焦虑增加，甚至可能导致不诚实行为的出现。

因此，竞争需要在适度的范围内进行，以充分发挥其积极的作用。

与竞争相比，冒险更多地与个体的内心驱动力相关。

冒险是人类探索未知和寻求新鲜刺激的一种表现。

冒险者通常对风险和挑战充满了好奇心和渴望。

冒险可以是个人的行为，也可以是团体的活动。

许多人选择冒险旅行，探索未知的地方和文化，体验不同的生活方式。

还有一些人选择从事极限运动，如攀岩、跳伞和潜水等，以追求刺激和挑战。

冒险不仅仅是为了满足个人的好奇心和求知欲，也是为了寻求个人成长和发展。

冒险活动具有一定的风险性，需要冒险者具备一定的勇气和准备。

冒险者需要做好充分的准备工作，包括了解目的地的情况、了解相关的知识和技能，并做好应对突发情况的准备。

冒险者还需要具备判断力和决策力，能够在面临危险和困难时做出正确的选择。

冒险的过程可能充满了挑战和困难，但成功的冒险者通常能够从中获得满足感和成就感。

竞争和冒险是两种不同的行为类型，但它们也有一些共同的特点。

数字电路⾥的竞争冒险如何判断？冒险是由变量的竞争引起的。

冒险⼜分为逻辑冒险和功能冒险。

逻辑冒险的判断⽅法有两种：1. 代数法：在逻辑函数表达式中，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。

去掉其余变量（也就是将其余变量取固定值0或1），留下有竞争能⼒的变量，如果表达式为 F=A+A~(因为上横杠打不出来，故⽤A~表⽰A的反变量，下同），就会产⽣0型冒险（F应该为1⽽实际却为0）；如果表达式为 F=AA~,就会产⽣1型冒险。

例—：表达式 F=AB+CB~,当A=C=1时，F=B+B~，在B发⽣跳变时，可能出现0型冒险。

2. 卡诺图法：将函数填⼊卡诺图，按照函数表达式的形式圈好卡诺圈。

A\BC 00 01 11 100 0 0 0 11 0 1 1 1F=AC+BC~的卡诺图（将101和111的1圈⼀起，010和110的1圈⼀起）通过观察发现，这两个卡诺圈相切。

则函数在相切处两值间跳变时发⽣逻辑冒险。

（前提是这两个卡诺圈没有被其他卡诺圈包围）功能冒险的判断：功能冒险是当多个输⼊信号同时变化的瞬间，由于变化快慢不同⽽引起的冒险。

卡诺图法：依然⽤上⾯的卡诺图，按同样函数圈好。

F=AC+BC~中，ABC从111变为010时，A和C两个变量同时发⽣了跳变，若A先变化，则ABC的取值出现了过渡态011，由卡诺图可以知道此时函数输出为0，然⽽ABC在变化的前后的稳定状态输出值为1，此时就出现了0型冒险。

这种由过渡态引起的冒险是由于电路的功能所致，因此成为功能冒险。

综合逻辑冒险和功能冒险：-例- ：F=CD+BD~+AC~,⾃⼰画及圈卡诺图，可以发现信号ABCD从0100变化到1101可能存在0型功能冒险，不存在逻辑冒险。

从0111变化到1110不存在功能冒险，⽽可能存在逻辑冒险。

竞争的定义：
在组合电路中,某一输入变量经不同途径传输，由于延时不同,到达电路中某一会合点的时间有先有后，这种现象称为竞争。

冒险的定义：
由于竞争而使电路输出发生瞬时错误的现象称为冒险。

冒险的分类：
电路产生错误动作体现为输出端产生尖峰脉冲，产生0尖峰脉冲的称为0型冒险,产生1尖峰脉冲的称为1型冒险.
竞争-冒险的判断：
代数法：
卡诺图法:
将函数填入卡诺图，按照函数表达式的形式圈好卡诺圈。

这两个卡诺圈相切。

则函数在相切处两值间跳变时发生逻辑冒险。

(前提是这两个卡诺圈没有被其他卡诺圈包围）
竞争—冒险现象的消除方法：
消除组合逻辑电路中竞争—冒险现象的常用方法有：滤波法、脉冲选通法和修改设计法.
滤波法：
滤波法是在门电路的输出端接上一个滤波电容，将尖峰脉冲的幅度削减至门电路的阈值电压以下
&
Z
&
&
&
A C
G 2
G 3G 1B
G 4
C f
脉冲选通法：
脉冲选通法是在电路中加入一个选通脉冲,在确定电路进入稳定状态后,才让电路输出选通，否则封锁电路输出。

&
Z
&
&
&
A C
G 2
G 3G 1B
G 4
P
>2t p
选通
A
P
修改设计法（增加多余项）:
用卡诺图法清除断竞争与冒险：
清除竞争与冒险的原则是增加逻辑函数的冗余项。

冗余项的加入并不改变原逻辑函数的逻辑
值，但冗余项的加入却可以有效的消除冒险。

探索组合逻辑电路的竞争冒险现象及消除方法作者：雷媛媛来源：《数字技术与应用》2013年第02期摘要：本文指出了竞争冒险现象在组合逻辑电路中的危害，并详细探讨了竞争冒险产生的原因、判断及消除方法。

关键词：组合逻辑电路竞争冒险消除中图分类号：TN791 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0222-021 引言数字电路的基本门电路有与门、或门、非门，它们是构成各种复杂组合逻辑电路的基本逻辑单元。

其逻辑功能为：与门“有0出0，全1出1”，或门“有1出1，全0出0”，非门“0非为1，1非为0”。

他们的逻辑功能，只有在输入和输出状态稳定时才存在。

在没有考虑信号通过导线和逻辑门的传输延迟时间的理想情况下，门电路的输入与输出为稳定状态。

实际上，由于信号在传输过程中改变状态都要经历一段极短的过渡时间，或者信号传输路径不同而使信号到达输出端有先有后，从而在数字电路中，任何一个门电路只要有两个输入信号同时向相反方向变化，其输出端就可能产生干扰脉冲，这种现象称为竞争～冒险。

可见，门电路存在延迟时间是组合逻辑电路产生竞争冒险现象的根本原因。

它通常发生在输入状态变换之际，是一种边缘的错误输出。

当负载电路对尖峰脉冲敏感时，这种现象使得负载电路将发生误动作，这对各种电子产品和电子系统的后果是很严重的，竞争冒险现象直接影响电路工作的稳定性、可靠性，甚至会导致整个数字系统的误动作和逻辑紊乱。

因此，在设计时就必须采取各种措施加以消除和避免。

如何解决竞争冒险问题就成为数字电路设计中的关键环节。

在组合逻辑电路中，如果由于竞争冒险而产生干扰脉冲，势必会对敏感负载产生不良影响，甚至导致误操作。

如干扰脉冲可以使寄存器产生误操作，丢失储存的数据，还可以使计数器产生错误计数等。

2 竞争冒险分类根据冒险的情形可分为静态冒险和动态冒险。

（1）静态冒险。

如果一个组合电路输入有变化时，输出不应发生变化的情况下，出现一次瞬间的错误变化就叫做静态冒险。

竞争与冒险解释一: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（冗余）消去项，但是不能避免功能冒险，二是在芯片外部加电容。

三是增加选通电路。

在组合逻辑中，由于多少输入信号变化先后不同、信号传输的路径不同，或是各种器件延迟时间不同（这种现象称为竞争）都有可能造成输出波形产生不应有的尖脉冲（俗称毛刺），这种现象成为冒险。

解释二: 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。

变的时刻有先有后，这种时差引起的现象称为竞争Race ）。

数字电路中竞争与冒险的讨论
数字电路中竞争与冒险出现在两种电路中，第一是组合逻辑电路，第二是时序逻辑电路。

组合逻辑电路中，同一信号经不同的路径传输后，到达电路中某一会合点的时间有先有后，这种现象称为逻辑竞争，而因此产生输出干扰脉冲的现象称为冒险。

时序逻辑电路通常都涵盖女团逻辑电路和存储电路两个组成部分，所以它的竞争冒险也涵盖两个方面。

存储电路工作过程中出现的竞争冒险现象就是时序电路所特有的一个问题。

当输出信号和时钟信号同时发生改变，而且途经相同途径抵达同一触发器时，便产生了竞争。

竞争的结果有可能引致触发器误动作，这种现象称作存储电路的竞争冒险现象。

目前，不论是组合逻辑电路中的竞争与冒险问题还是时序逻辑电路中的竞争与冒险问题都有一个比较深入全面的研究。

但是还没有一个比较完整的整体总结，另外时序逻辑电路竞争与冒险问题还有待进一步的完善。

大多数女团逻辑电路都存有着竞争。

有的竞争不能增添不良影响，有的
竞争却会导致逻辑错误，会输出一个宽度很窄的脉冲，俗称毛刺，若下级电路对毛刺敏感，则毛刺将使下级电路发生误动作，比如时序系统中的触发器。

所以要消除这种竞争冒险，这在实际的电路中是很重要的。

利用仿真软件分析时序逻辑电路中的竞争与冒险很有意义。

组合逻辑电路中的竞争冒险一、定义1、竞争：组合电路中，若某个变量通过两条以上途径到达输入端，由于每条路径上的延迟时间不同，到达逻辑门的时间就有先有后的现象。

2、冒险：因竞争使真值表描述的逻辑关系受到短暂的破坏，在输出端产生错误结果的现象。

(毛刺) 有竞争存在时不一定产生冒险。

二、冒险的类型“1”型冒险：使输出出现高电平窄脉冲的冒险；（恒为0时不为0，A A∙）“0”型冒险：使输出出现低电平窄脉冲的冒险。

（恒为1时不为1，A A+）三、0型冒险和1型冒险的判断在一个逻辑函数式Y中，如果某个变量以原变量和反变量的形式在式中出现，那么该变量就是具有竞争条件的变量。

1．如果令其它变量为0或1消去后式子中出现类似下式形式：=则电路中就会产生0型冒险。

AY+A2．如果令其它变量为0或1消去后式子中出现类似下式形式：四、判断方法：（1）找出以原、反变量同时出现的变量；（2）以其它变量为自变量列真值表求Y 的表达式；（3）Y 中有A A ∙则存在“1”型冒险；有A A +则存在“0”型冒险五、消除办法：（1）修改逻辑设计；（2）增加选通脉冲；（3）使用滤波电容。

例24 判断C A B A AC Y ++=是否存在冒险。

解：（1）判断条件：函数式中以原、反变量形式出现同时出现的A 是C 和，先判断A 见表。

A 变量判断表（2）判断结果：从表中可以看出当1==C B 时有A A Y +=则电路中A 信号在“0型冒险”。

同理判断变量C ，会发现变量C 不存在冒险。

1型冒险的判断方法同上面一样。

四、修改逻辑设计以消除竞争冒险利用逻辑代数中的公式对存在冒险的逻辑函数式进行变换，增加多余项，来消除冒险。

例如AC=，Y+AB在1==CB时有0型冒险。

如果利用公式将Y变换为：+Y+=A=，则当1=+ACBCBBAACB时结果变为1=Y，从=C而消除了冒险。