Contents

СТОРІНКИ |  |

11.1. Перехідні процеси в логічних схемах

11.2. Гонки

11.3. Гонки за входом

11.4. Система двофазної синхронізації

11.5. Часові співвідношення двофазної синхронізації

Висновки

Тестування

11.3. Гонки за входом

Гонки за входом виникають, коли сигнал надходить на елементи, що мають розкид за рівнем спрацьовування (рис. 11.7, а) , а фронт цього сигналу надмірно пологий (рис. 11.7, б).

Якщо тривалість фронту вхідного сигналу значно більша часу спрацьовування елементів, то приблизно у середині фронту існуватиме відрізок часу, коли з погляду одного елемента вхідний сигнал уже дорівнює 1, а з погляду іншого — ще дорівнює 0. Елементи реагуватимуть на той самий сигнал як на два різних, а таку ситуацію при проектуванні схеми її алгоритмом не передбачається. У результаті схема протягом цього часу може виробити помилкові сигнали. Це явище і називають гонками за входом. Гонки за входом не спостерігаються, якщо логічну схему зібрано на елементах однієї серії мікросхем. Потенційно небезпечні з цього погляду схеми, зібрані з елементів різних серій, які мають однаковий рівень сигналів, але істотно різні часи затримок і фронтів.

Звичайна поява таких гонок і при прийманні зовнішніх сигналів, джерелами яких можуть бути більш повільні елементи, аж до електромеханічних, тому зовнішні сигнали мають проходити спеціальне оброблення. Небезпекою виникнення гонок по входу поясняються обмеження на максимальну тривалість фронтів вхідних сигналів, що наведено в паспортах багатьох мікросхем.

Якщо немає можливості збільшити пологість фронту, то єдиним засобом боротьби з гонками по входу залишаються тактові сигнали, оскільки в такому пристрої вихідний сигнал схеми не використовується доти, поки в цій схемі не закінчаться абсолютно всі перехідні процеси незалежно від їхньої фізичної природи. Однак тактові сигнали не позбавляють від гонок за самим тактовим входом. Тому, якщо пологість фронтів сигналів синхронізації мала, то потрібно застосовувати такі синхронні тригери, в яких гонки по входу не виникають.