Прохождение одиночного импульса через последовательную цепочку логических элементов

Построение временных диаграмм с указанием состояния неопределенности (задержки распространения) позволяет выявить важный, хотя и не очевидный факт, заключающийся в возможном изменении длительности t _и импульса при его прохождении через последовательную цепочку ЛЭ, как показано на рис. 10.

Рис. 10. Временные диаграммы при прохождении импульса

через последовательную цепочку ЛЭ

Длительность задержки (состояния неопределенности Х) при переключении выхода ЛЭ из 1 в 0 обозначена как t¹⁰, при переключении из 0 в 1 - как t⁰¹.

Рассмотрим временные диаграммы, построенные с указанием состояния неопределенности при t¹⁰ = t⁰¹ = t. У выходного сигнала в его начале и конце имеются зоны неопределенности длительностью t, у выходного сигнала Y - длительностью 2t.

Тогда в частном, идеальном случае при задержке t¹⁰ = t⁰¹ = 0 на выходе цепочки будет сигнал Y ₁, повторяющий входной.

Если длительности задержек равны и максимальны (t¹⁰ = t⁰¹ = t), то выходной сигнал Y ₂ будет сдвинут относительно входного Х на 2t. Если этот же сигнал Х передается по другой такой же цепочке, у которой также t¹⁰ = t⁰¹, но находится в пределах от t _min до t _max, ее выходной сигнал будет сдвинут относительно входного Х на время, отличное от 2t. В результате может оказаться, что один и тот же сигнал, переданный по двум одинаковым цепочкам, поступит на последующие ЦФУ не одновременно. Таким образом, понятие одновременности нарушается и становится относительным.

Если для элемента DD 1 t¹⁰ = t, t⁰¹ = 0, а для элемента DD 2 t¹⁰ = 0, t⁰¹ = t, то выходной сигнал Y ₃ будет укорочен на 2t.

Если для элемента DD 1 t¹⁰ = 0, t⁰¹ = t, а для элемента DD 2 t¹⁰ = t, t⁰¹ = 0, то выходной сигнал Y ₄ будет удлинен на 2t. При этом укороченной на 2t окажется пауза (длительность 0) между последовательными импульсами.

В общем случае на выходе последовательной цепочки ЛЭ могут быть получены различные промежуточные выходные сигналы от Y ₂ до Y ₄, причем предугадать на этапе синтеза схемы форму выходного сигнала невозможно. Если на выходе цепочки из N последовательных элементов требуется получить импульс длительностью t _и, то длительность импульса на входе цепочки должна быть равной t _и + N t. Аналогично нужно обеспечивать и минимальную длительность паузы и, при необходимости, максимальную длительность импульса.