基于實驗方法揭示競爭冒險的成因奧秘一
在上升沿和下降沿,干擾脈沖幅度大小不等。由于線間電容、電感等噪聲的存在和影響,干擾脈沖是個非對稱波形,表現為上升時間長變化緩慢,下降時間短變化陡峭并且存在過沖現象。
3.2 競爭冒險產生條件
由圖4可以看出,競爭冒險的產生受到四個要素的制約,即時間延遲、過渡時間、邏輯關系和延遲信號相位。時間延遲 [1],即信號在傳輸中受路徑、器件等因素影響,輸入端信號間出現的時間差異[2];過渡時間,即脈沖信號狀態不會發生突變,必須經歷一段極短的過渡時間[2];邏輯關系,即邏輯函數式[4];延遲信號相位,即延遲信號狀態間的相位關系,涵蓋延遲信號同相位和延遲信號反相位兩個方面。延遲信號狀態變化相同的則是延遲信號同相位,反之則是反相位。H、Z6 是延遲信號同相位,在異或邏輯產生了干擾脈沖。若H 、Z6是延遲信號反相位,即便異或邏輯也產生不了干擾脈沖。
信號在傳輸中,時間延遲現象隨時存在,而干擾脈沖則時有時無,究其原由是邏輯關系和延遲信號相位要素在起關鍵作用。干擾脈沖是延遲信號在狀態改變的過渡期間產生的,所以,時間延遲和過渡時間要素是競爭冒險的產生原因 [2],邏輯關系和延遲信號相位要素是競爭冒險的產生機制。由原因和機制,構成競爭冒險的產生條件。當電路滿足產生條件時,則一定產生干擾脈沖。
4 競爭冒險的演變過程
4.1 不同路徑、頻率信號的競爭冒險測試
將圖1電路由7級擴大到11級(電路圖略),可通過更長路徑和不同頻率信號來探究各奇數門競爭冒險的產生以及演變情況,見表的測試參數。
表1記錄了11級異或門電路在10 Hz~1 MHz TTL信號時,各奇數門信號在上升沿(£)和下降沿(£)的時間延遲t、干擾脈沖幅度Vp-p ,以及干脈寬tp和干脈態V p1/Vp0的測試參數。對于1MHz以上信號的競爭冒險,擬作另文研究。表1中的陰影部分是“2 競爭冒險的測試”中的測試參數。
4.2 競爭冒險與信號頻率、傳輸路徑間的關系
各奇數門在10 Hz~1 MHz信號時的輸出幾乎相同,表明競爭冒險的產生與信號頻率無關。隨著奇數門的增加t也在增大,表明競爭冒險的產生與信號傳輸路徑有關,即與時間延遲有關。
評論