Hazard (elektronika)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Grafika prezentująca hazard statyczny w warunkach niedziałania. Początkowo sygnał A ma wartość 0, w związku z czym wyjście bramki NOT ma wartość 1. Gdy sygnał A zmienia się na 1, przez chwilę na wyjściu bramki NOT nadal jest 1, co na wyjściu bramki AND daje niepożądaną wartość 1.

Hazard – niekorzystne zjawisko w układach cyfrowych, którego podłożem jest niezerowy czas propagacji (przenoszenia) sygnałów. Hazardem nazywamy błędne stany na wyjściach układów cyfrowych, powstające w stanach przejściowych (przełączania) w wyniku nieidealnych właściwości używanych elementów. Przyczyną są różnice w czasie dotarcia i wartości sygnału do określonego miejsca układu w zależności od drogi. Skutki zależą od układu. Przykładowo teoretycznie jednoczesna zmiana wejść dla bramki AND z (0,1) na (1,0) może w rzeczywistości skutkować pojawieniem się krótkich impulsów. W rzeczywistości bowiem zmiana dwóch wejść nigdy nie jest jednoczesna i albo dokona się w sekwencji (0,1) – (0,0) – (1,0): brak impulsu, albo (0,1) – (1,1): impuls – (1,0). Hazard może doprowadzić do chwilowego przekłamania pracy automatu lub do trwałego przekłamania.

Rozróżnia się dwa rodzaje hazardu:

  • hazard statyczny
  • hazard dynamiczny

Hazard statyczny – chwilowa zmiana stanu wyjściowego układu występująca przy zmianie stanu jego wejścia wtedy, gdy wyjście powinno zostać niezmienione. Powstaje na skutek nieidealnych właściwości przełączających. Dzielimy na:

  • hazard jedynki (hazard statyczny w warunkach działania) – chwilowa zmiana wyjścia 1-0-1 wtedy, gdy wyjście to powinno zostać niezmienione w stanie 1
  • hazard zera (hazard statyczny w warunkach niedziałania) – chwilowa zmiana wyjścia 0-1-0 wtedy, gdy wyjście to powinno pozostać niezmienione w stanie 0

Hazard dynamiczny – kilkukrotna zmiana stanu wyjścia przy zmianie stanu wejścia wtedy, gdy wyjście to powinno zmieniać swój stan tylko jeden raz i w nim pozostać np. przy zmianie 1-0 następuje zmiana 1-0-1-0, lub przy zmianie 0-1 następuje zmiana 0-1-0-1. Powstaje na skutek nieidealnych właściwości transmisyjnych.

Hazard statyczny można wyeliminować już na etapie projektowanie układu, dzieje się to kosztem skomplikowania układu. Eliminacja hazardu statycznego powoduje równoczesną eliminację hazardu dynamicznego. Jedną z metod eliminacji jest wprowadzenie taktowania do układu i zrealizowanie go w postaci układu synchronicznego. Likwidacja hazardu może polegać również na wprowadzeniu do układu dodatkowej grupy (nie będzie to już wówczas postać minimalna takiej funkcji), zawierającej elementy sąsiadujących ze sobą grup w tablicy Karnaugha.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  1. Wojciech Głocki: Układy cyfrowe. Wyd. 2. WSiP, 1998, s. 167-173. ISBN 83-02-06242-1. (pol.)