31、组合逻辑设计原理与ABEL硬件设计语言

组合逻辑设计原理与ABEL硬件设计语言

逻辑函数最小化方法

在逻辑函数最小化方面，有精确算法和启发式方法。启发式方法通过捷径和有根据的猜测，将内存大小和执行时间缩减至精确算法所需的一小部分。不过，它并非寻找逻辑函数可证明的最小表达式，而是尝试找到“几乎最小”的表达式。即便对于能用精确方法解决的问题，启发式方法通常也能快十倍找到不错的解决方案。最成功的启发式程序Espresso - II，实际上能为大多数问题（包括有数十个输入和数百个乘积项的问题）产生最小或接近最小的结果（相差一两个乘积项）。另外，将多输出最小化视为多值（非二进制）逻辑问题，Espresso - MV算法的设计者在性能上比Espresso - II有了显著提升。

时序冒险

传统的分析方法只考虑组合逻辑电路的稳态行为，即假设输入相对于电路电子元件的延迟已稳定很长时间，来预测电路输出与输入的函数关系。但实际中，从输入变化到相应输出变化存在非零延迟，且受多种因素影响。由于电路延迟，逻辑电路的瞬态行为可能与稳态分析预测的不同。电路输出可能在稳态分析认为不应变化时产生短脉冲，即毛刺。当电路有可能产生这种毛刺时，就存在冒险。毛刺是否实际出现取决于电路的确切延迟和其他电气特性。由于这些参数在生产电路中难以控制，逻辑设计者必须准备消除冒险（毛刺的可能性），即便毛刺可能只在最坏的逻辑和电气条件组合下出现。

静态冒险

• 静态 - 1冒险 ：指一对输入组合，它们仅在一个输入变量上不同，且都产生1输出，在该不同输入变量转换期间可能出现瞬间的0输出。例如，在图4 - 44(a)的逻辑电路中，当X和Y都为1，Z从1变为0时，尽管静态分析预测输入组