Динамические риски сбоя

Рассмотрим схему (рис. 7, а), состоящую из последовательно соединенных двухвходовых вентилей. На входы первого вентиля поступают переменные x₁ и x₂. На входы второго поступают переменная x₀ и результат логической операции первого вентиля. В целом такая схема реализует логическую функцию: у = x₂x₁ + x₀.

1. Допустим, что набор входных сигналов в какой-либо момент времени, имееющий состояниеХ₁ = x₂x₁x₀= 010, изменяется на комбинацию входных сигналов: Х₂ = x₂x₁x₀= 101.

При этом входные сигналы изменяются не одновременно, а с некоторой задержкой.

Рассмотрим наихудший случай разброса моментов переключения входных переменных x₂, x₁ и x₀,которыйприведен на временной диаграмме рис. 7, б.

Поскольку у(X₁) = 0, а y(Х₂) = 1, из рис. 7, б видно, что на выходе схемы происходит многократное изменение уровня вместо идеального алгоритмического перехода 0→1.

2. Допустим, что набор входных сигналов в какой-либо момент времени, имееющий состояниеХ₁ = x₂x₁x₀= 011, изменяется на комбинацию входных сигналов: Х₂ = x₂x₁x₀= 100, также, как и в случае 1 не одновременно. На выходе схемы, вместо идеального алгоритмического перехода 1→0, наблюдается многократное переключение.

Рис.7. Наихудший случай разброса во времени моментов переключения

Риск сбоя называется динамическим, если состояние выхода у от комбинации входных сигналов X₁, в первый момент, отличается от состояния выхода y при изменении комбинации входных сигналов Х₂, в следующий момент времени, где y - булева функция.

Риск сбоя называется динамическим D₊ при изменении выходного значения 0→1, если у(X₁) = 0, а y(Х₂) = 1.

Риск сбоя называется динамическим D_– , если у(X₁) = 1, а y(Х₂) = 0.

Итак, на рис. 7, б имеет место динамический риск сбоя D₊, а на рис. 7, в - D_–.

Из временных диаграмм работы схемы видно, что динамический риск сбоя является следствием статического риска сбоя. Динамические риски сбоя в цифровой схеме могут привести к нарушению закона ее функционирования.