Методы устранения РС в КС. Структурные. Функциональные. Конструктивно-технологические. Рекомендации по устранению РС

объединить в три группы: Структурные методы направлены на получение необходимых свойств реализации устройства при неизменном алгоритме его работы.
Функциональные методы связаны с изменением алгоритма работы, в частности с изменением кодирования состояний входов.
Конструктивно-технологические методы ориентированы на получение требуемых ограничений на уровне используемых математических моделей.
Наиболее простыми для соответствующей математической модели являются структурные и функциональные методы, а наиболее сложными конструктивно-технологические, так как они часто связаны с разработкой принципиально новых видов производства интегральных цифровых схем.

рисков сбоя S1, при переходах между любыми соседними единичными клетками.
Функция в случае а) не требует дополнительных импликант, так как все смежные контуры покрыты другими контурами. А в случаях б) и в) введены контуры, показанные штриховой линией.
Если же допускаются не соседние изменения входных наборов, то в общем случае невозможно синтезировать комбинационные схемы, свободные от рисков сбоя (см. раздел “Функциональный риск сбоя”).

схемы является генератор двухфазной системы синхронизации (рис. а). Задержка переключения триггера в данном случае приводит к появлению статических рисков сбоя S0 на выходе при переходе с набора на набор и на выходе при переходе с набора на набор. Устранить эти сбои можно схемотехническими (структурными) методами.

с рисками сбоя являются тактирование и стробирование.
I Суть тактирования заключается в следующем. По всему цифровому устройству разводится единая система тактирующих (синхронизирующих) сигналов, обеспечивающих запись информационных данных в регистры через время, которое превышает самый длинный процесс неопределенности, то есть самую большую задержку во всех трактах схемы.
II Если же необходимо лишь очистить сигнал от рисков сбоя, а не запомнить его, то используется метод стробирования, реализуемый соответствующим построением комбинационной схемы.
Достоинством тактирования и стробирования является то, что разработчику не требуется вникать в специфику протекания переходных процессов, в характер возникающих гоночных ситуаций, не нужно знать минимального значения задержки и т. д. Все, что должен знать разработчик, - это максимально возможную задержку самого длинного тракта логической схемы, а это легко вычисляется по паспортным данным используемых элементов.

деформирует длительность информационного сигнала, а тактирование осуществляется последовательностной схемой и сдвигает во времени информационный сигнал.

Пример функционального метода устранения рисков сбоя приведен на рис. Здесь используется принцип изменения кодирования последовательных состояний входов комбинационной схемы. В схеме рис. а счетчик изменяет свои состояния не в естественной двоичной последовательности 0 - 1- 2 - 3, а в последовательности 0 - 1 - 3 - 2, когда в каждом такте свое состояние изменяет только один разряд счетчика (здесь используется двухразрядный счетчик Джонсона - сдвиговый регистр с одной перекрестной связью).

построении самосинхронизирующихся схем.
Рабочие узлы в этом случае строятся не противогоночными, но они дополняются специальными схемами, которые обнаруживают факт окончания переходных процессов и вырабатывают разрешающий сигнал для следующих схем, играющий в каком-то смысле роль “асинхронного синхросигнала”. Это направление рассматривается как весьма перспективное для построения БИС и особенно сверх-БИС, где применение обычной синхронизации встречает ряд трудностей.
Однако есть ряд сложностей построения такого рода схем, так и из-за удвоения аппаратурных затрат.