竞争与冒险
竞争冒险——精选推荐
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。
FPGA竞争与冒险
FPGA竞争与冒险⼀，概念在数字电路设计时，⽆论是组合、时序，还是FPGA电路中，都需要考虑竞争冒险现象（Race and Competition）。
竞争：由于信号在传输和处理过程中经过不同的逻辑门、触发器或逻辑单元时产⽣时差，造成信号的原变量和反变量状态改变的时刻不⼀致，这种现象称为竞争（Race）。
冒险：由于竞争⽽引起电路输出信号中出现了⾮预期信号，产⽣瞬间错误的现象称为冒险（Competition）。
表现为输出端出现了原设计中没有的窄脉冲，常称为⽑刺（Burr）。
关系：有竞争不⼀定产⽣冒险，但有冒险就⼀定有竞争。
分类：竞争分为临界竞争和⾮临界竞争。
冒险分为静态冒险和动态冒险。
临界竞争：产⽣暂时或永久性错误输出。
⾮临界竞争：没有导致冒险发⽣，或虽有冒险发⽣但不会产⽣错误输出，不影响系统的⼯作的竞争。
静态冒险：输⼊信号变化前后，输出的稳态值⼀样，但在输⼊信号变化时，输出信号产⽣了⽑刺。
在组合逻辑电路中，由于产⽣冒险的原因不同⼜分为功能冒险和逻辑冒险。
动态冒险：输⼊信号变化前后，输出的稳态值不同，并在边沿处出现了⽑刺，即输⼊变化输出应变化的情况下，输出在变化的过程中产⽣了短暂的错误输出的现象。
产⽣原因:组合逻辑电路中，产⽣竞争冒险的主要原因是时延。
时序逻辑电路中，产⽣竞争冒险的原因主要有两个⽅⾯：1，组合逻辑电路部分可能发⽣的竞争冒险现象。
2，存储电路⼯作过程中发⽣的竞争冒险。
同步时序电路不存在竞争现象。
异步时序电路中，当输⼊信号和时钟信号同时改变是，⽽且是通过不同路径到达同意触发器时，就有可能导致竞争冒险。
FPGA中：在FPGA中，延时主要是由连线的长短和逻辑单元的数⽬决定的，同时还受器件的制造⼯艺、⼯作电压、温度等因素影响。
信号的电平转换也需要⼀定的过渡时间。
由于FPGA以及其他的 CPLD器件内部的分布电容和电感不能过滤电路中的⽑刺，从⽽使得⽑刺逐级传递，对电路早晨的影响更加突出。
即使是在最简单的逻辑运算中，如果出现多路信号同时跳变的情况，在通过内部⾛线以后，也⼀定会产⽣⽑刺。
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。
数字逻辑实验五—竞争与冒险
实验1 基本逻辑测试
一、实验目的与要求
1.观察组合逻辑电路中的竞争与冒险现象。
2.了解消除冒险的方法.
3.学会使用双踪示波器或逻辑分析仪观察组合电路的输入输出波形图。
二、预习与准备
1.EWB的基本运用。
2. 与、或、非基本逻辑关系。
3. 电路设计。
三、实验内容
1.使用EWB软件画出相应电路图
2. 使用双踪示波器或逻辑分析仪观察电路的输入输出波形图
四、实验过程与结果记录
用与非门实现如下逻辑函数，并观察是否存在冒险现象
五、实验总结与体会
首先就是对于冒险有了更深的体会，即：两个输入信号同时向相反方向的逻辑电平跳变的现象（即一个由1- > 0，另一个从0 -> 1），称为竞争。
因竞争导致在输出端可能产生尖峰脉冲的现象，称为冒险。
通俗一点的说，信号由于经由不同路径传输达到某一汇合点的时间有先有后的现象，就称之为竞争，由于竞争现象所引起的电路输出发生瞬间错误的现象，就称之为冒险。
竞争表现在输出波形上，则是出现0电平或者1电平的尖峰，称“毛刺”。
其次，在本次实验过程中也学会了使用EWB软件绘制相应的电路图，增长了自己的知识面。
1。
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
竞争与冒险的类型
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。
判断竞争冒险的方法
如何判断竞争冒险的方法在商业世界中，竞争是不可避免的。
然而，有些公司会采取冒险的方式来竞争，这可能会带来一些风险。
本文将介绍一些判断竞争冒险的方法。
下面是本店铺为大家精心编写的3篇《如何判断竞争冒险的方法》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《如何判断竞争冒险的方法》篇1在商业世界中，竞争是常态。
公司们会采取不同的策略来争夺市场份额和客户。
有些公司可能会采取比较冒险的方式来竞争，这可能会带来一些风险。
因此，如何判断竞争冒险的方法就显得尤为重要。
首先，我们需要了解竞争冒险的定义。
竞争冒险指的是在竞争中采取高风险、高回报的策略。
这种策略可能会带来一些不确定性和风险，但也有可能会带来更大的收益。
那么，我们应该如何判断一种竞争策略是否是冒险呢？以下是一些判断方法:1. 评估风险和回报在判断竞争冒险的方法时，我们需要评估风险和回报。
如果一种竞争策略带来的潜在回报非常高，但风险也很大，那么这种策略就可能是冒险的。
2. 考虑竞争对手的反应我们还需要考虑竞争对手的反应。
如果竞争对手可能会强烈反对我们的策略，或者采取反制措施，那么这种策略就可能是冒险的。
3. 评估公司的风险承受能力我们还需要评估公司的风险承受能力。
如果公司无法承受风险，或者不愿意承担风险，那么采取冒险的竞争策略就可能是不合适的。
4. 考虑市场的稳定性最后，我们还需要考虑市场的稳定性。
如果市场处于不稳定状态，或者可能会发生重大变化，那么采取冒险的竞争策略就可能是不明智的。
总结起来，判断竞争冒险的方法需要考虑多个因素。
我们需要评估风险和回报，考虑竞争对手的反应，评估公司的风险承受能力，以及考虑市场的稳定性。
《如何判断竞争冒险的方法》篇2竞争冒险是一种在竞争中寻求机遇和挑战的方法。
以下是一些判断竞争冒险的方法:1. 研究市场：在决定是否进行竞争冒险之前，需要对市场进行彻底的研究，了解目标市场的需求、行为和趋势。
这将帮助判断冒险是否值得，并确定适当的战略和行动计划。
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。
数电实验5 冒险与竞争(含仿真图)
实验五组合电路中的竞争与冒险一、实验目的1、观察组合电路中的竞争与冒险现象。
2、了解消除竞争与冒险现象的方法。
二、实验仪器及器件1、实验箱、万用表、示波器。
2、74LS00X3、74LS20X1、330PF 电容X1。
三、实验预习1、复习与组合逻辑电路竞争与冒险有关内容。
2、画出用74LS00 实现实验内容中F 函数的逻辑图。
3、写出F 的真值表。
4、找出变量B、D 变化过程中产生险象时，其他变量的组合。
四、实验原理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，则成为非临界竞争；若果使电路的输出产生了错误输出，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=AA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。
组合逻辑电路中的竞争与冒险知识讲解
A
1tpd A
1 Y
理想情况下的工作波形如图12－6（b）所示。
如考虑到G1门的平均传输延迟时间tpd时，则工作波形 如图12－6（c）所示。
G1
A
1
G2
A
&
YA
1tpd
(a)
Y
(b)
五、产生竞争冒险的主要原因
在组合逻辑电路中，当一个门电路如G2输入两 个同时向相反方向变化的互补信号时，则在输 出端可能会产生不应有的尖峰原因
1
竞争 冒险
3 消除冒险 现象方法
2
冒险现象判别
一、理想情况
输入与输出为稳定状态或没有考虑信号通过导线和 逻辑门的传输延迟时间。
二、实际情况
信号通过导线和门电路时，都存在时间延迟tpd。 信号发生变化时也有一定的上升时间tr 或下降时间tf 。
在组合逻辑电路中，是否存在冒险现象，可由逻辑函数来判别 如根据组合逻辑电路写出的输出逻辑函数在一定条件下可简化成 下列两种形式时，则该组合逻辑电路可能存在冒险现象，即
YA•A 可能出现1型冒险。 YAA 可能出现0型冒险。 例：试判别逻辑函数式 YAC ABAC是否可能出现冒险现象。
解：写出逻辑函数式 YAC ABAC 由逻辑表达式可看出A、C具有竞争能力
一、加封锁脉冲
在输入信号产生竞争冒险的时间内，引入一个脉 冲将可能产生尖峰干扰脉冲的门封锁住。封锁脉 冲应在输入信号转换前到来，转换结束后消失。
二、加选通脉冲
对输出可能产生尖峰干扰脉冲的门电路增加一个接选通 信号的输入端，只有在输入信号转换完成并稳定后，才 引入选通脉冲将它打开，此时才允许有输出。在转换过 程中，没有加选通脉冲，输出不会出现尖峰干扰脉冲。
竞争冒险毛刺
1.0 竞争,冒险,毛刺竞争：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，但有冒险就一定有竞争。
组合逻辑电路的冒险是过渡性冒险，从冒险的波形上，可分为静态冒险和动态冒险。
A. 输入信号变化前后，输出的稳态值是一样的，但在输入信号变化时，输出信号产生了毛刺，这种冒险是静态冒险。
若输出的稳态值为0，出现了正的尖脉冲毛刺，称为静态0险象。
若输出稳态值为1出现了负的尖脉冲毛刺，则称为静态1冒险。
B. 输入信号变化前后，输出的稳态值不同，并在边沿处出现了毛刺，称为动态险象（冒险）。
从引起冒险的具体原因上，冒险可以分为:A. 函数冒险函数冒险是逻辑函数本身固有的，当多个输入变量发生变化时，常常会发生逻辑冒险。
避免函数冒险的最简单的方法是同一时刻只允许单个输入变量发生变化，或者采用取样的办法。
(格雷码的应用)B. 逻辑冒险。
单个输入变量改变时，不会发生函数冒险，但电路设计不合适时，仍会出现逻辑冒险。
通过精心设计，修改电路的结构，可以消除逻辑冒险。
1.0 如何解决毛刺A. 通过改变设计，破坏毛刺产生的条件，减少毛刺发生。
例如，数字电路设计中，常常采用Gray Code计数器取代普通计数器，因为Gray Code 计数器的输出每次只有一位跳变，消除了竞争冒险发生的条件，避免了毛刺的产生。
(信号由多个路径产生)B. 毛刺并不是对所有的输入都有危害，例如：D触发器的D输入端，只要毛刺不出现在时钟的上升沿且满足数据的建立和保持时间，就不会对系统造成危害，因此可以说D触发器的D 输入端对毛刺不敏感。
因此，在系统中尽可能采用同步电路，因为同步电路信号的变化都发生在时钟沿，只要毛刺不出现在时钟的沿口并且不满足数据的建立和保持时间，就不会对系统造成危害。
毛刺、竞争、冒险
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，使得它们状态改变的时刻有先有后，这种时差引起的现象称为竞争（Race）。
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。
组合逻辑电路的险象仅在信号状态改变的时刻出现毛刺，这种冒险是过渡性的，它不会使稳态值偏离正常值，但在时序电路中，冒险是本质的，可导致电路的输出值永远偏离正常值或者发生振荡。
组合逻辑电路的冒险是过渡性冒险，从冒险的波形上，可分为静态冒险和动态冒险。
输入信号变化前后，输出的稳态值是一样的，但在输入信号变化时，输出信号产生了毛刺，这种冒险是静态冒险。
若输出的稳态值为0，出现了正的尖脉冲毛刺，称为静态0险象。
若输出稳态值为1，出现了负的尖脉冲毛刺，则称为静态1冒险。
输入信号变化前后，输出的稳态值不同，并在边沿处出现了毛刺，称为动态险象（冒险）。
从引起冒险的具体原因上，冒险可以分为函数冒险和逻辑冒险。
函数冒险是逻辑函数本身固有的，当多个输入变量发生变化时，常常会发生逻辑冒险。
避免函数冒险的最简单的方法是同一时刻只允许单个输入变量发生变化，或者采用取样的办法。
单个输入变量改变时，不会发生函数冒险，但电路设计不合适时，仍会出现逻辑冒险。
通过精心设计，修改电路的结构，可以消除逻辑冒险。
FPGA中的冒险毛刺和可靠性有关的几个概念建立时间和保持时间建立时间（setuptime）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器；保持时间（hold time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间，如果保持时间不够，数据同样不能被打入触发器。
如图 1 。
数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求，当然在一些情况下，建立时间和保持时间的值可以为零。
组合逻辑电路中的竞争与冒险
组合逻辑电路中的竞争与冒险前面分析组合逻辑电路时，都没有考虑门电路的延迟时间对电路产生的影响。
实际上，从信号输入到稳定输出需要一定的时间。
由于从输入到输出的过程中，不同通路上门的级数不同，或者门电路平均延迟时间的差异，使信号从输入经不同通路传输到输出级的时间不同。
由于这个原因，可能会使逻辑电路产生错误输出，通常把这种现象称为竞争冒险。
竞争：在组合逻辑电路中，某个输入变量通过两条或两条以上途径传到输出门的输入端，由于每条途径的延迟时间不同帮到达输出门的时间就有先有后，这种现象称为竞争。
冒险：是指数字电路中，某个瞬间出现了非预期信号的现象，即某一瞬间数字电路出现了违背真值表所规定的逻辑电平。
这样就出现了不该出现的尖脉冲，一、 竞争冒险的概念及其产生的原因以图示电路为例可看出，大多数组合电路都存在竞争，但所有竞争不一定都产生错误的干扰脉冲。
竞争是产生冒险的必然条件，而冒险并非竞争的必然结果。
由以上分析可知，只要两个互补的信号送入同一门电路，就可能出现竞争冒险。
因此把冒险现象分为两种：1．“0”型冒险A A +冒险在理想情况下输出电平为“1”，由于竞争输出产生低电平窄脉冲。
A A ⋅冒险在理想情况下输出电平为“0”，由于竞争输出产生高电平窄脉冲。
二、 竞争冒险的判断方法判断竞争冒险是否存在的方法很多，最常见的方法有：AA1&Y 1A A Y 1(a)(b)1≥1Y 2A A Y 2(a)(b)01==A A Y 12=+=A A Y1．代数法在逻辑函数表达式中，是否存在某变量的原变量和反变量。
若去掉其他变量得到A A Y +=，电路有可能产生“0”冒险；若得到A A Y ⋅=，则可能产生“1”冒险。
2．卡诺图法画出逻辑函数的卡诺图，当卡诺图中两个合并最小项圈相切，即两个合并最小项圈相邻—有相邻项，各合并最小项圈各自独立—不相交时，这个逻辑函数有可能出现冒险现象。
三、 消除竞争冒险的方法1．修改逻辑设计 （1）代数法①逻辑变换消去互补量))((C A B A Y ++=当B =C=0时，A A Y ⋅=，存在竞争冒险。
竞争与冒险——精选推荐
竞争与冒险⼀、竞争与冒险1、产⽣原因根本原因在于信号传输与状态变换的延时问题，两根导线的信号到达同⼀门级电路的变化不可能完全同步，这⼀时间差就称为竞争。
由于具有时间差，可能就会出现⾮理想输出，经过⼀⼩段时间输出才能平稳下来达到理想输出，这段⾮理想输出就是冒险。
竞争不⼀定有冒险，冒险⼀定有竞争。
举例：与门的两个输⼊端延时不同，输出就可能发⽣错误2、判断⽅法代数法将其他元素固定为1，对某⼀元素进⾏逻辑化简。
若逻辑化简后，表达式为A+A或AA，则存在竞争与冒险。
卡诺图法若相切的两个圈相切处没有圈，则可能出现竞争与冒险计算机辅助分析+实验3、消除⽅法增加滤波电容，滤除窄带脉冲具体操作是在输出端并联⼩电容，将尖峰脉冲幅度削弱到门电路阈值以下。
但此操作会增加输出电压翻转时间。
增加冗余对相切处的卡诺图加圈，增加冗余项触发器打拍因为对于触发器来说，它只在时钟上升沿进⾏采样，只要⽑刺不刚好出现在时钟上升沿并且不满⾜建⽴时间和保持时间，触发器就采不到⽑刺。
打两拍⽐较保险。
采⽤格雷码计数器普通计数器，从5计到6真正的触发器变化可能是4‘b101 -> 4'b111 ->4'b110，如果刚好有assign cout =（count[3:0]==3'd7）就会出现短暂脉冲。
如果采⽤格雷码计数器，因为相邻数之间单bit变化，就可以有效避免竞争冒险。
但由于⼀般计数器都是时钟同步的，所以因为触发器⽑刺不敏感特性，所以普通⼆进制编码也影响不⼤。
另外格雷码可以⽤在⾼速时钟下减少信号翻转降低功耗的场景。
竞争和冒险
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组合逻辑路径产生的，使得它们状态改变的时刻有先有后，这种时差引起的现象称为竞争（Race）。
竞争的结果若导致冒险或险象（Hazard）发生（例如毛刺（glitch）），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。
组合逻辑电路的险象仅在信号状态改变的时刻出现毛刺（glitch），这种冒险是过渡性的，它不会使稳态值偏离正常值，但在时序电路中，冒险是本质的，可导致电路的输出值永远偏离正常值或者发生振荡。
组合逻辑电路的冒险是过渡性冒险，从冒险的波形上，可分为静态冒险和动态冒险。
输入信号变化前后，输出的稳态值是一样的，但在输入信号变化时，输出信号产生了毛刺，这种冒险是静态冒险。
若输出的稳态值为0，出现了正的尖脉冲毛刺，称为静态0险象。
若输出稳态值为1，出现了负的尖脉冲毛刺，则称为静态1冒险。
输入信号变化前后，输出的稳态值不同，并在边沿处出现了毛刺，称为动态险象（冒险）。
从引起冒险的具体原因上，冒险可以分为函数冒险和逻辑冒险。
函数冒险是逻辑函数本身固有的，当多个输入变量发生变化时，常常会发生逻辑冒险。
避免函数冒险的最简单的方法是同一时刻只允许单个输入变量发生变化，或者采用取样的办法。
单个输入变量改变时，不会发生函数冒险，但电路设计不合适时，仍会出现逻辑冒险。
通过精心设计，修改电路的结构，可以消除逻辑冒险。
如何解决1.通过改变设计，破坏毛刺产生的条件，减少毛刺发生。
例如，数字电路设计中，常常采用Gray Code计数器取代普通计数器，因为Gray Code 计数器的输出每次只有一位跳变，消除了竞争冒险发生的条件，避免了毛刺的产生。
2.毛刺并不是对所有的输入都有危害，例如：D触发器的D输入端，只要毛刺不出现在时钟的上升沿且满足数据的建立和保持时间，就不会对系统造成危害，因此可以说D触发器的D输入端对毛刺不敏感。
组合逻辑电路中的竞争—冒险现象
一、竞争—冒险现象及其成因
前面分析组合逻辑电路，没有考虑门电路的延迟时间对电路产生的影响，实际电路中，从信号输入到稳定输出需要一定的时间，从输入到输出的过程中，不同通路上门个数不同，或者门电路平均延迟时间有差异，都会使信号从输入经不同通路传送到输出级的时间不同，这样，可能会使逻辑电路产生错误输出，这种现象就叫竞争—冒险现象。
竞争：输出门的输入端信号到达时刻不同的现象。
或门电路输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象。
冒险：由于竞争而产生输出干扰脉冲的现象。
干扰脉冲为窄脉冲（几十纳秒内），也称尖峰脉冲。
[color=]二、检查竞争—冒险现象的方法
分析信号变化时，是否可能出现或的形式，如果有，则电路可能出现险象。
[color=]三、消除竞争—冒险现象的方法
1、接入滤波电容：在输出端并接滤波电容Cf（几十到几百皮法）P176图3.4.5
缺点：增加波形上升与下降时间
2、引入选通脉冲P176图3.4.5
3、修改逻辑设计。
数电 第二节 组合电路中的竞争与冒险
BC A
00
01
11
10
F
00 0 0 1
10 1 1 1
两圈相切有险象
三、冒险现象的消除
1.增加冗余项
增加冗余项可以解决每次只有单个 输入信号发生变化时电路的冒险问题， 却不能解决多个输入信号同时发生变化 时的冒险现象，适用范围有限。
如图所示卡诺图，只要在两圈相切处增加一个圈（冗余）， 就能消除冒险。
由于竞争冒险产生的干扰脉冲的宽度一般都很窄，在可
能产生冒险的门电路输出端并接一个滤波电容（一般为4～ 20pF），使输出波形上升沿和下降沿都变得比较缓慢，从而 起到消除冒险现象的作用。
(a)逻辑图
(b)波形图
二、竞争与冒险的判断
代数法：
或的形式A+A时，A变量的变化可能引起险象。 与的形式AA时，A变量的变化可能引起险象。
卡诺图法： 如函数卡诺图上为简化作的圈相切，且相切处又无 其他圈包含，则可能有险象。
如图所示电路的卡诺图两圈相切，故有险象。
C A
&B C
& f1
≥1
& f2
BC A
00
01
11
10
00 0 0 1
10 1 1 1
BC A
00
01
11
10
00 0 0 1
10 1 1 1
两圈相切有险象
增加冗余圈克服险象
三、冒险现象的消除
1.增加通信号的方法比较简单，一 般无需增加电路元件，但选通信号必须 与输入信号维持严格的时间关系，因此 选通信号的产生并不容易。
第二节 组合电路中的竞争与冒险
一、冒险与竞争
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。
什么是竞争与冒险现象,如何消除
什么是竞争与冒险现象,如何消除
由于竞争在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象通常叫做竞争冒险。
数字系统中的竞争冒险会影响系统的正常工作，特别是对尖峰脉冲敏感的
电路（如时序逻辑电路），往往会因为尖峰脉冲而使电路发生误动作。
为此，在设计时应采取措施加以避免。
检查和消除竞争冒险的方法如下：1)
代数判断法在单个输入变量改变状态的简单情况下，如杲输出端的逻辑函
数在一定条件下能简化为y-A+A或Y-A．五则可判断电路存在竞争冒险。
2)用实验方法判断在电路输入端加上所有可能发生状态变化的波形，观察
输出端是否有尖峰脉冲，从而判断电路是否存在竞争冒险。
3)用卡诺图法
判断在函数的卡诺图中，如果存在相切而不相交的包围圈，则存在竞争冒险。
(1)加封锁脉冲。
在输入信号产生竞争冒险的时间内，引入一个脉冲
将可能产生尖峰干扰脉冲的门封锁住。
封锁脉冲应在输入信号转换前到来，转换结束后消失。
(2)加选通脉冲。
对输出可能产生尖峰干扰脉冲的门电
路增加一个接选通信号的输入端，只有在输入信号转换完成并稳定后，才
引入选通脉冲将它打开，此时才允许有输出。
在转换过程中，由于没有加
选通脉冲，因此，输出不会出现尖峰干扰脉冲。
(3)接入滤波电容。
由于
尖峰干扰脉冲的宽度一般都很窄，在可能产生尖峰干扰脉冲的门电路输出
端与地之间接入一个容量为几十皮法的电容就可吸收尖峰干扰脉冲。
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1. 什么是竞争冒险？
信号在通过连线和逻辑单元时，都有一定的延时。
延时的大小与连线的长短和逻辑单元的数目有关，同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。
信号的高低电平转换也需要一定的过渡时间。
由于存在这两方面因素，多路信号的电平值发生变化时，在信号变化的瞬间，组合逻辑的输出有先后顺序，并不是同时变化,成为“竞争”；往往导致出现一些不正确的尖峰信号，这些尖峰信号称为"毛刺"。
如果一个组合逻辑电路中有"毛刺"出现，就说明该电路存在“冒险”。
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。
简言之：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，竞争产生冒险。
2. 竞争冒险产生的原因？（1）根本原因：延迟（2）详细分析：
竞争冒险的产生受到四个要素的制约，即：时间延迟、过渡时间、逻辑关系和延迟信号相位。
[1]时间延迟，即信号在传输中受路径、器件等因素影响，输入端信号间出现的时间差异
[2]过渡时间，即脉冲信号状态不会发生突变，必须经历一段极短的过渡时间 [3]逻辑关系，即逻辑函数式
[4]延迟信号相位，即延迟信号状态间的相位关系，涵盖延迟信号同相位和延迟信号反相位两个方面。
延迟信号状态变化相同的则是延迟信号同相位，反之则是反相位。
时间延迟和过渡时间要素是竞争冒险的产生原因，逻辑关系和延迟信号相位要素是竞争冒险的产生机制。
由原因和机制，构成竞争冒险的产生条件。
当电路满足产生条件时，则一定产生毛刺。
3. 如何判断有竞争冒险？
3.1 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，例如：逻辑函数在一定条件下可简化为Y=A+A反或Y=A*A反就具备了竞争条件。
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~(用A~表示A的反变量，以下同)，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 10
-----------------------
0 | 0 0 0 1
1 | 0 1 1 1
F=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）
3.2 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。
举例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F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。
3.3 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。
3.4 总结判断竞争-冒险的方法：
1、逻辑函数在一定条件下可简化为Y=A+A反或Y=A*A反；
2、真值表卡诺图法；
3、计算机辅助分析。
4. 如何消除竞争冒险？
消除竞争-冒险的方法： 1、引入封锁脉冲； 2、引入选通脉冲；
3、修改逻辑设计,增加冗余乘积项；
4、接入滤波电容。
顺便提一句：时序逻辑中的竞争冒险可以用D触发器，格雷码计数器，同步电路等优秀的设计方案消除。