組合電路中冒險與競爭的分析方法研究.pdf

1、組合邏輯電路是數(shù)字電路系統(tǒng)的重要組成部分，同時也是時序電路的重要組成部分之一。組合邏輯電路特征分析對數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)綜合與分析都具有十分重要的意義。冒險和競爭是組合邏輯電路的重要特性之一，是復(fù)雜邏輯系統(tǒng)設(shè)計、分析和綜合中的一個重要研究內(nèi)容，也是EDA工具的重要內(nèi)容。如何有效地防止冒險與競爭，是復(fù)雜組合邏輯電路乃至?xí)r序電路分析、設(shè)計與綜合中的重要問題。學(xué)術(shù)界提出了各種不同的方法用于處理冒險與競爭問題，但由于集成電路技術(shù)的發(fā)展，冒險與競爭問

2、題一直沒有得到有效解決。 本文基于組合邏輯電路實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，對冒險與競爭問題的分析方法進行了以下討論： 1)討論組合邏輯電路中冒險競爭的表現(xiàn)、形成原因及現(xiàn)有的檢測和消除方法。 2)討論現(xiàn)有主要的最長路徑搜索方法——OBDD法，并給出一種新的最長路徑搜索算法。該算法以圖論為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)進行建模，首先將組合邏輯電路抽象為映射圖G(V,E)，其中V(G)表示圖中的頂點集合，其中元素代表電路中的信號；E(G)是與V(G)不相交的

3、集合，表示圖中的邊集合，其中元素代表電路中的邏輯門，其權(quán)值為相應(yīng)邏輯門的轉(zhuǎn)換時間。根據(jù)影射圖G(V,E)得到關(guān)聯(lián)矩陣A，這是最長路徑搜索算法的運算基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上對電路中的信號進行分級，通過分級分析來判斷電路是否存在冒險與競爭的可能，并最終得到電路最大延遲時間Tmax和最長延遲路徑L，其中L陣為最長延遲路徑矩陣。 3)用C語言編制軟件，實現(xiàn)了最長路徑搜索算法，并以T3138為實例對軟件和算法進行了驗證。該軟件可根據(jù)設(shè)計結(jié)果網(wǎng)表建