一個計數(shù)器引發(fā)的思考—3 不是很好的解決方法
一種不是很好的解決問題的方法
????????通過之前的分析,是E點信號的延時導致了競爭,冒險產生了G點的毛刺。將F點的信號進行延時,讓它跟E點信號對齊跳變,就可以消除競爭。用門電路來進行延時,在F信號中插入兩個非門。這樣QD到F的時延跟QB QC到E的時延都是兩個門電路。

????????用示波器測試,AIN1黃色線測試E點,AIN2藍色線測試F點,AIN3紅色線測試G點。可以看到添加門延時后,信號跳變對齊,毛刺消失。

????????將G點接回到CLR上,構成異步清零計數(shù)器。Dout0的時鐘改為1Hz。將74HC161的QA QB QC QD這4根數(shù)據(jù)線接硬木課堂儀器平臺的Din0 Din1 Din2 Din3用數(shù)碼管觀察。數(shù)碼管0到9循環(huán)顯示。

????????用邏輯分析儀測試,DIN4接CLR。Dout0的頻率改為500KHz,這樣可以配合使用邏輯分析儀的高采樣率??梢钥吹?到9的計數(shù)循環(huán),并且狀態(tài)10的短暫瞬間也可以看到。因為狀態(tài)10被異步清零。教科書中將異步清零的這個狀態(tài)稱為“過渡態(tài)”

????????為什么說這是一種不是很好的解決問題的方法呢。因為靠邏輯門延時很不可靠。門延時受到多個因素影響,比如器件的溫度,器件的工藝(器件的型號里的字母絲?。?,供電電壓等等。比如用這個方法在FPGA芯片里面設計,有可能換了一個FPGA芯片型號,電路就出故障了。(本文以計數(shù)器舉例,請不要局限于計數(shù)器電路,可以推廣到數(shù)字電路中的諸多控制和時序設計中。)
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