TC74AC04AF变换前的逻辑表达式虽然是最简形式,但不能满足规定器件类型的要求,因此需要进行变换。变换后的表达式不一定是最简式。变换的宗旨是在满足设计要求的前提下,减少所用器件数目和种类,使电路得到简化。

在不同的数字系统中,可能采用不同的码制对信息进行编码和处理。如果在两个采用不同码制的数字系统之间进行信息传输,则需要一个码转换电路,以保证两者之间的相互匹配。

例4.2,2 试设计一个码转换电路,将4位格雷码转换为自然二进制码。可以采用任何逻辑门电路来实现。

解:(1)明确逻辑功能,列出真值表。设电路的C2、Cl和GO,4个输出变量为B3、B2、B1和BO。当输人格雷时,对应输出的自然二进制码如2所示表4.2.2.

画出各输出函数的卡诺图,逻辑表达式,并化简和变换,电路产生的影响,并且认为电路的输人和输出均处于稳定的逻辑电平。实际上,信号经过逻辑门电路都需要一定的时间。由于不同路径上门的级数不同,

信号经过不同路径传输的时间不同。或者门的级数相同,而各个门延迟时间的差异,也会造成传输时间的不同。因此,电路在信号电平变化瞬间,可能与稳态下的逻辑功能不一致,产生错误输出,这种现象就是电路中的竞争冒险。

产生竞争冒险的原因下面通过两,(a)所示的与门终为0。如果信A、B的变时发生,的延迟差异化,此,A=0由于前级门电路1变为滞A从0变为1的变因。图4.3.1A=1=0时,输出L始,致使B间内与门的人端均其输出端出现一个高电平窄脉冲(干如图4.3.1(b)考虑了与门的延迟。

同理,图4.3.2(a)所示的或门在稳态情况下,当A=0,B=1或者A=1,B=0时,输出无始终为1。而当A从0变为1时刻,滞后于B从1到0的变化,则在很短的时间间隔内,或门的两个输人端均为0,使输出出现一个低电平窄脉冲,如图4,3.2(b)所示。

图4.3.1 产生正跳变脉冲的竞争冒险   图4.3.2 产生负跳变脉冲的竞争冒险,(a)逻辑电路 (b)工作波形 ,(a)逻辑电路 (b)工作波形

下面进一步分析组合逻辑电路产生的竞争冒险。图4.3.3(a)所示的逻辑电路的输出逻辑表达式为L=AC+召C。由此式可知,当A和B都为1时,表达式简化成两个互补信号相加,即乙=C+C,因此,该电路存在竞争冒险。由图4.3.3(b)所示的波形图可以看出,在C由1变0时,C由0变1有一延迟时逻辑电路.

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