组合电路中的竞争和冒险 实验报告
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电子通信与软件工程系2013-2014学年第2学期
《数字电路与逻辑设计实验》实验报告
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 班级：姓名：学号：成绩：
同组成员：姓名：学号：
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------一、实验名称：组合电路中的竞争和冒险
二、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。
3、熟练使用示波器测量波形。
三、实验内容：
实现函数F=AB+BCD+ACD,并假定，输入只有原变量即无反变量输入。
1、画出逻辑图，使易于观察电路的竞争冒险现象。
2、列出真值表。
3、静态测试，即按真值表验证其逻辑功能。
4、观察变量A变化过程中的险象：即取B=C=D=1，得F=A+A，A改接函数发生器（或实验箱配有的）的连续脉冲源，使工作频率尽可能高。观察是否出现险象，如有，请测出毛刺的幅度和宽度（中值宽度）。
5、使F再经过一级反相器，检查险象是否影响下一级电路的正常工作？
6、在F端并接一只330PF电容，还会影响下一级电路的正常工作吗？
7、分别观察变量B、D变化过程中产生的险象。
8、用加冗余项法消除A变化过程中产生的险象。此时允许使用74LS20（二4输入与非门）
四、实验过程：
1、画逻辑图。
将F化成以下形式：
根据F的表达式画逻辑图。
2、列出真值表。根据F的表达式列出其真值表如表一所示：
A B C D F F测
0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 1 1
0 0 1 1 1 1
0 1 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0
0 1 1 0 0 0
0 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 0
1 0 1 0 1 1
1 0 1 1 0 0
1 1 0 0 1 1
1 1 0 1 1 1
1 1 1 0 1 1
1 1 1 1 1 1
3、静态测试，即按真值表验证其逻辑功能。
A、B、C、D接入逻辑开关对图（1）静态测试，得到的结果如图（1）的最后一列，可以知道表（1）的逻辑功能是正确的。
4、观察变量A变化过程中的险象：
即取B=C=D=1，得，A改接函数发生器的连续脉冲源，工作频率f=1MHz。
此时输出F出现竞争冒险现象
中值：2.88V 幅度：39ns
5、经过一级反相器
6、在F端并接一只330PF电容
7、分别观察变量B、D变化过程中产生的险象。
（1）令A=C=1，D=0，B输入3MHz连续脉冲，可得险象和A的一样，即图（2）所示。
（2）令A=B=0，C=1，D输入3MHz连续脉冲，由于D和D’经过的门数基本一样，门电路的传输延迟时差几乎为0，所以此时几乎看不到竞争冒险现象。
8、用加冗余项法消除A变化过程中产生的险象。
加冗余项BCD，即有
化成以下形式：
五、实验结果：
A B C D F测
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 1
0 0 1 1 1
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 1
0 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1
1 0 1 1 0
1 1 0 0 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
五、实验总结：